DE102008001573A1

DE102008001573A1 - Pumpenanordnung

Info

Publication number: DE102008001573A1
Application number: DE102008001573A
Authority: DE
Inventors: Josef Frank; Gerhard Schoenauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2009-11-12

Abstract

Eine Pumpenanordnung (1) dient insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Die Pumpenanordnung (1) weist eine Hochdruckpumpe (2), die in einem Hochdruckpumpengehäuse (4) angeordnet ist und eine Hochdruckpumpenwelle (7) aufweist, und eine Zahnradpumpe (3) auf, die ein auf einer Zahnradpumpenwelle (8) angeordnetes Zahnrad (10) aufweist. Dabei ist ein Kupplungsstück vorgesehen, das die Hochdruckpumpenwelle (7) mit dem auf der Zahnradpumpenwelle (8) angeordneten Zahnrad (10) verbindet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung, insbesondere eine Pumpenanordnung mit einer Hochdruckpumpe und einer Außenzahnradpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
Aus der DE 197 36 160 A1 ist eine Pumpenanordnung zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Einspritzsystemen von Brennkraftmaschinen bekannt. Die bekannte Pumpenanordnung weist ein Pumpengehäuse für eine Radialkolbenpumpe, ein Gehäuseteil für eine Zahnradpumpe sowie eine Abschlussplatte auf. Dabei ist eine Kreuzscheibenkupplung vorgesehen, die eine Antriebswelle der Radialkolbenpumpe mit einer Welle der Zahnradpumpe antriebsverbindet.
Die aus der DE 197 36 160 A1 bekannte Pumpenanordnung hat den Nachteil, dass durch die miteinander verbundenen Gehäuse ein relativ großer Platzbedarf besteht.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine kompakte Bauweise ermöglicht ist und insbesondere eine Kosteneinsparung durch eine Verringerung der benötigten Teile ermöglicht ist. Speziell kann eine Pumpenanordnung mit einer robusten Zahnradpumpe geschaffen werden, die auch für schlecht schmierende Brennstoffe geeignet ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Pumpenanordnung möglich.
Vorteilhaft ist es, dass das Kupplungsstück an einer der Hochdruckpumpenwelle zugewandten Seite eine Nut und auf einer der Zahnradpumpenwelle zugewandten Seite eine weitere Nut aufweist, wobei die beiden Nuten in Bezug auf eine Drehachse der Hochdruckpumpenwelle vorzugsweise um etwas 180° verdreht zueinander orientiert sind. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Hochdruckpumpenwelle an einem dem Kupplungsstück zugewandten Ende einen Zweiflach aufweist, der in die Nut des Kupplungsstückes eingreift. Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Zahnradpumpenwelle an einem dem Kupplungsstück zugewandten Ende einen Zweiflach aufweist, der in die weitere Nut des Kupplungsstücks eingreift. Dadurch kann eine Kupplung zwischen der Hochdruckpumpenwelle und der Zahnradpumpenwelle geschaffen werden, die beständig gegen Torsion und Biegung ist sowie eine hohe Lebensdauer aufweist. Durch diese Kupplung ist eine Schnittstelle der Hochdruckpumpe zur Zahnradpumpe gewährleistet, wobei das angetriebene Zahnrad der Zahnradpumpe als Antriebszahnrad dient. Außerdem kann dadurch in vorteilhafter Weise ein radialer Ausgleich und/oder ein axialer Ausgleich und/oder ein Kippausgleich zwischen der Hochdruckpumpenwelle und der Zahnradpumpenwelle gewährleistet werden.
Die Nuten in dem Kupplungsstück können unterschiedlich ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind die Nuten durch quaderförmige Ausnehmungen gebildet, wobei sich die Nuten über den gesamten Querschnitt erstrecken, so dass diese beidseitig geöffnet ausgestaltet sind. Dadurch kann das Kupplungsstück relativ klein ausgestaltet sein, wobei eine relativ großflächige Anlage des Zweiflachs der Hochdruckpumpenwelle und/oder des Zweiflachs der Zahnradpumpenwelle in der jeweiligen Nut des Kupplungsstückes gewährleistet ist.
Vorteilhaft ist es, dass zwischen der Hochdruckpumpe und der Zahnradpumpe ein Gehäuseteil des Hochdruckpumpengehäuses vorgesehen ist, dass das Gehäuseteil eine Bohrung aufweist, durch die sich die Zahnradpumpenwelle zumindest teilweise erstreckt und dass die Zahnradpumpenwelle auf der Seite des Kupplungsstückes in der Bohrung des Gehäuseteils des Hochdruckpumpengehäuses gelagert ist. Die Lagerung der Zahnradpumpenwelle kann dabei auf der Seite eines Zahnradpumpengehäuses über ein Gleitlager in einer Bohrung im Zahnradpumpengehäuse erfolgen. Auf der Seite des Kupplungsstückes ist die Zahnradpumpenwelle in der Bohrung gelagert, so dass eine fliegende Lagerung möglich ist.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Kupplungsstück zumindest teilweise in der Bohrung des Gehäuseteils angeordnet ist und dass das auf der Zahnradpumpenwelle angeordnete Zahnrad an einer Außenseite des Gehäuseteils des Hochdruckpumpengehäuses anliegt. Dadurch ist ein kompakter Aufbau der Pumpenanordnung möglich, so dass der benötigte Platzbedarf weiter optimiert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Pumpenanordnung in einer schematischen, auszugsweisen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
2 ein Kupplungsstück der in 1 dargestellten Pumpenanordnung in einer Schnittdarstellung entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Pumpenanordnung 1 in einer schematischen, auszugsweisen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Pumpenanordnung 1 kann insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Ein bevorzugter Einsatz der Pumpenanordnung 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, einem sogenannten Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die Pumpenanordnung 1 dient in diesem Fall zum Fördern von Brennstoff zu solch einer Brennstoffverteilerleiste. Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Die Pumpenanordnung 1 weist eine Hochdruckpumpe 2 und eine Zahnradpumpe 3 auf. Dabei ist die Hochdruckpumpe 2 in einem Hochdruckpumpengehäuse 4 angeordnet. Die Zahnradpumpe 3 ist in einem Zahnradpumpengehäuse 5 angeordnet, das auf geeignete Weise mit dem Hochdruckpumpengehäuse 4 verbunden ist. Die Zahnradpumpe 3 ist durch ein Gehäuseteil 6 des Hochdruckpumpengehäuses 4 von der Hochdruckpumpe 2 getrennt.
Die Hochdruckpumpe 2 weist eine Hochdruckpumpenwelle 7 auf, die auf geeignete Weise in dem Hochdruckpumpengehäuse 4 gelagert ist. Ferner weist die Zahnradpumpe 3 eine Zahnradpumpenwelle 8 auf, die in einer Bohrung 9 des Zahnradpumpengehäuses 5 einseitig gelagert ist. Auf der Zahnradpumpenwelle 8 ist ein als Antriebszahnrad ausgestaltetes Zahnrad 10 der Zahnradpumpe angeordnet und befestigt. Beispielsweise ist das Zahnrad 10 auf die Zahnradpumpenwelle 8 aufgepresst. Das Zahnrad 10 steht mit einem weiteren Zahnrad 11 der Zahnradpumpe 3 in Wirkverbindung, so dass durch die Zahnräder 10, 11 eine Förderung von unter niedrigem Druck stehenden Brennstoff möglich ist. Von der Zahnradpumpe 3 wird Brennstoff zu der Hochdruckpumpe 2 gefördert. Die Hochdruckpumpe 2 komprimiert den unter niedrigem Druck stehenden Brennstoff und fördert unter hohem Druck stehenden Brennstoff zu einer Brennstoffverteilerleiste oder dergleichen.
Die Zahnradpumpenwelle 8 ist über ein Kupplungsstück 12 mit der Hochdruckpumpenwelle 7 verbunden. Dabei sind die Zahnradpumpenwelle 8 und das Kupplungsstück 12 zumindest näherungsweise an einer Drehachse 13 der Hochdruckpumpenwelle 7 ausgerichtet. Die Hochdruckpumpenwelle 7 weist an einem Ende 14, das dem Kupplungsstück 12 zugewandt ist, einen Zweiflach 15 auf, der in eine Nut 16 des Kupplungsstückes 12 eingreift, wobei die Nut 16 auf einer der Hochdruckpumpenwelle 7 zugeordneten Seite 17 des Kupplungsstückes 12 vorgesehen ist.
Ferner weist das Kupplungsstück 12 an einer der Seite 17 abgewandten Seite 18, die dem Zahnrad 10 und der Zahnradpumpenwelle 8 zugewandt ist, eine weitere Nut 19 auf. In die Nut 19 auf der Seite 18 greift ein Zweiflach 20 (2) der Zahnradpumpenwelle 8 ein.
Das Kupplungsstück 12 überträgt ein Antriebsdrehmoment von der Hochdruckpumpenwelle 7 zu dem auf der Zahnradpumpenwelle 8 angeordneten Zahnrad 10. Dabei ist die Zahnradpumpenwelle 8 auf der Seite des Kupplungsstückes 12 in einer Bohrung 21 des Gehäuseteils 6 gelagert. Ferner ist das Kupplungsstück 12 in diesem Ausführungsbeispiel teilweise in der Bohrung 21 angeordnet. Dadurch ist eine gewisse Zentrierung des Kupplungsstückes 12 in Bezug auf die Drehachse 13 gewährleistet.
Die Ausgestaltung der Pumpenanordnung 1 ist im Folgenden auch anhand der 2 in weiterem Detail erläutert. 2 zeigt das Kupplungsstück 12 in einer Schnittdarstellung entlang der in 1 mit II bezeichneten Schnittlinie. Ferner ist auszugsweise und teilweise geschnitten die Zahnradpumpenwelle 8 mit dem Zahnrad 10 dargestellt. Bei der Montage wird die Zahnradpumpenwelle 8 in der Montagerichtung 22 mit ihrem Zweiflach 20 in die Nut 19 des Kupplungsstückes 12 eingefügt.
Die beiden Nuten 16, 19 sind bezüglich der Drehachse 13 um 180° verdreht zueinander orientiert. Ferner sind die Nuten 16, 19 durch quaderförmige Ausnehmungen gebildet. Die Nuten 16, 19 sind als Durchgangsnuten 16, 19 ausgestaltet. Das heißt, die Nut 16 ist an ihren Seiten 23, 24 und somit beidseitig offen ausgestaltet. Entsprechend ist die Nut 19 beidseitig offen ausgestaltet.
Das Kupplungsstück 12 ermöglicht einen gewissen radialen Ausgleich, einen gewissen axialen Ausgleich und einen gewissen Kippausgleich zwischen der Hochdruckpumpenwelle 7 und der Zahnradpumpenwelle 8.
Das Zahnrad 10 sowie das Zahnrad 11 der Zahnradpumpe 3 liegen an einer Außenseite 25 des Gehäuseteils 6 des Hochdruckpumpengehäuses 4 an. Dadurch ist die Zahnradpumpe 3 einerseits durch das Zahnradpumpengehäuse 5 und andererseits durch die Außenseite 25 des Gehäuseteils 6 des Hochdruckpumpengehäuses 4 abgeschlossen. Dadurch ist ein kompakter Aufbau der Zahnradpumpe 3 möglich, da zusätzliche Gehäuseteile entfallen können. Ferner ist die Kupplung zwischen der Hochdruckpumpenwelle 7 und der Zahnradpumpenwelle 8, die durch das Kupplungsstück 12 vermittelt ist, kompakt ausgestaltet, so dass auch diesbezüglich ein kompakter Aufbau ermöglicht wird. Somit ergibt sich ein kompakter Aufbau der gesamten Pumpenanordnung 1, wodurch der benötigte Bauraum optimiert ist.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19736160 A1 [0002, 0003]

Claims

Pumpenanordnung (1), insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einer Hochdruckpumpe (2), die in einem Hochdruckpumpengehäuse (4) angeordnet ist und eine Hochdruckpumpenwelle (7) aufweist, und einer Zahnradpumpe (3), die ein auf einer Zahnradpumpenwelle (8) angeordnetes Zahnrad (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungsstück (12) vorgesehen ist, das die Hochdruckpumpenwelle (7) mit dem auf der Zahnradpumpenwelle (8) angeordneten Zahnrad (10) verbindet.
Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpenwelle (7) an einem dem Kupplungsstück (12) zugewandten Ende einen Zweiflach (15) aufweist, der in eine in dem Kupplungsstück (12) ausgebildete Nut (16) eingreift.
Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradpumpenwelle (8) an einem dem Kupplungsstück (12) zugewandten Ende einen Zweiflach (20) aufweist, der in eine in dem Kupplungsstück (12) ausgebildete Nut (19) eingreift.
Pumpenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück (12) an einer der Hochdruckpumpenwelle (7) zugewandten Seite (17) eine Nut (16) und auf einer der Zahnradpumpenwelle (8) zugewandten Seite (18) eine weitere Nut (19) aufweist und dass die beiden Nuten (16, 19) in Bezug auf eine Drehachse (13) der Hochdruckpumpenwelle (7) um zumindest näherungsweise 180° verdreht zueinander orientiert sind.
Pumpenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Nuten (16, 19) durch eine zumindest näherungsweise quaderförmige Ausnehmung gebildet ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Nuten (16, 19) als beidseitig offene Nut (16, 19) ausgestaltet ist.
Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hochdruckpumpe (2) und der Zahnradpumpe (3) ein Gehäuseteil (6) des Hochdruckpumpengehäuses (4) vorgesehen ist, dass das Gehäuseteil (6) eine Bohrung (21) aufweist, durch die sich die Zahnradpumpenwelle (8) zumindest teilweise erstreckt, und dass die Zahnradpumpenwelle (8) auf der Seite des Kupplungsstückes (12) in der Bohrung (21) des Gehäuseteils (6) des Hochdruckpumpengehäuses (4) gelagert ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück (12) zumindest teilweise in der Bohrung (21) des Gehäuseteils (6) angeordnet ist und dass das auf der Zahnradpumpenwelle (8) angeordnete Zahnrad (10) an einer Außenseite (25) des Gehäuseteils (6) des Hochdruckpumpengehäuses (4) anliegt.
Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück (12) einen radialen Ausgleich und/oder einen axialen Ausgleich und/oder einen Kippausgleich zwischen der Hochdruckpumpenwelle (7) und der Zahnradpumpenwelle (8) ermöglicht.
Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnradpumpengehäuse (5) vorgesehen ist und dass die Zahnradpumpenwelle (8) an einem dem Kupplungsstück (12) abgewandten Ende einseitig in dem Zahnradpumpengehäuse (5) gelagert ist.