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Die
Erfindung geht aus von einer Kolbenpumpe nach der Gattung des Anspruchs
1.
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Eine
solche Kolbenpumpe ist beispielsweise durch die
DE 10 2006 045 933 A1 bekannt
geworden. Diese bekannte Kolbenpumpe ist für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
einer Brennkraftmaschine vorgesehen und als Radialkolbenpumpe mit
einer drehbar gelagerten Nockenwelle und mit zwei verschiebbar geführten
Pumpenkolben ausgeführt, die sich jeweils über
eine in einem Rollenschuh drehbar gelagerte Laufrolle auf der Nockenwelle
abstützen und durch einen Nocken der Nockenwelle in einer
Hubbewegung angetrieben werden. Die Rollenschuhe sind jeweils in
Stößelkörpern aufgenommen, die in einer Stößelführungsbohrung
hubbeweglich geführt sind. Die Drehachsen der Laufrollen
verlaufen jeweils rechtwinklig zur Stößelachse
der Stößelführungsbohrung und parallel
zur Drehachse der Nockenwelle.
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Bei
dieser bekannten Anordnung können Winkelfehler der Nockenebene
bezüglich der Drehachse der Laufrolle zu einer Verdrehung
des Stößelverbandes führen. Dies wiederum
lässt die Laufrolle „schräg” die
Antriebswelle hinauf laufen und führt zu einer Axialkraft
auf die Laufrolle. Die Antriebswelle durchläuft ihr Axialspiel
und legt sich mit ihrem Nocken an einer axialen Anlauffläche
des Gehäuses an. Die Laufrolle wiederum bildet die resultierende
Kraft und kann Verschleiß in ihrer Anlage erzeugen. Bei Kolbenpumpen
mit zwei Pumpenkolben führt das dazu, dass die Antriebswelle
im Extremfall nur in eine Richtung gedrückt wird.
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird
durch die gezielte Verkippung der beiden Laufrollen bzw. ihrer zugehörigen
Stößelachsen gegeneinander erreicht, dass die Antriebswelle
mit ihrem Nocken von der einen axialen Anlauffläche zu
der anderen axialen Anlauffläche hin und her pendelt. Dadurch
können eine dauerhafte Anlage der Laufrollen an einer axialen
Anlauffläche verhindert und somit die Anlagedauern im Lastfall
reduziert werden.
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Durch
die gezielte Verkippung der beiden Laufrollen bzw. Stößelachsen
zur Pumpenachse in definierte Richtungen kann außerhalb
der vorgegebenen Toleranzen eine definierte Vorzugsrichtung für das
Verdrehen des um die Stößelachse frei drehbar gelagerten
Stößelkörpers im Nockenanstieg erreicht werden.
Damit bewegt sich die Antriebswelle bei jedem Arbeitshub einer 2-stempeligen
Pumpe definiert in eine Richtung. Die jeweils nicht im Arbeitshub
befindliche Laufrolle wird über die Antriebswelle in axialer
Richtung von ihrer axialen Vorzugsanlauffläche weg bewegt.
Beim nächsten Arbeitshub wird diese Laufrolle zunächst
die Antriebswelle axial bewegen, bevor sie Verschleiß in
der axialen Anlauffläche erzeugen kann.
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Die
Verkippung der beiden Laufrollen bzw. Stößelachsen
kann sowohl bei mehrstempeligen Pumpenanordnungen als auch bei Reihenanordnungen
eingesetzt werden.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung
sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen
entnehmbar.
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Zeichnungen
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Zwei
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Gegenstands sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe mit zwei einander
diametral gegenüberliegenden Pumpenkolben; und
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2 einen
Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe mit zwei axial
versetzt zueinander angeordneten Pumpenkolben.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
eine Hochdruckpumpe 1 für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
einer Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt.
Durch die Hochdruckpumpe 1 wird dabei Kraftstoff unter
Hochdruck von bis zu 2000 bar gefördert, beispielsweise
in einen Speicher, aus dem Kraftstoff zur Einspritzung an der Brennkraftmaschine
entnommen wird.
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Die
Hochdruckpumpe 1 ist als 2-stempelige Radialkolbenpumpe
ausgebildet und weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse 2 auf,
in dem eine Antriebswelle 3 um eine Achse 4 drehbar
gelagert ist. Die Antriebswelle 3 weist einen Nocken 5 auf,
der zwei einander diametral gegenüberliegende Pumpenkolben 6a, 6b in
einer Hubbewegung antreibt. Jeder Pumpkolben 6a, 6b ist
im Pumpengehäuse 2 in einer annähernd
radial zur Drehachse 4 der Antriebswelle 3 verlaufenden
Zylinderbohrung 7a, 7b verschiebbar dicht geführt
und stützt sich mit einem Kolbenfuß 8a, 8b über
eine in einem Rollenschuh 9a, 9b drehbar gelagerte
Laufrolle 10a, 10b an der Antriebswelle 3 bzw. am
Nocken 5 ab. Der Rollenschuh 9a, 9b ist
wiederum innerhalb eines Stößelkörpers 11a, 11b angeordnet,
der in einer Stößelführungsbohrung 12a, 12b des
Pumpengehäuses 2 hubbeweglich geführt
ist. Der Stößelkörper 11a, 11b ist
in der Stößelführungsbohrung 12a, 12b frei
drehbar um die Stößelbohrungsachse 13a, 13b gelagert,
während die Laufrolle 10a, 10b in dem
Stößelkörper 11a, 11b axial
unverschiebbar angeordnet ist. Eine Druckfeder 14a, 14b drückt über
den Stößelkörper 11a, 11b sowie
den Rollenschuh 9a, 9b die Laufrolle 10a, 10b gegen
die Antriebswelle 3, wodurch die Laufrolle 10a, 10b in Anlage
an der Antriebswelle 3 bzw. am Nocken 5 gehalten
ist.
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Die
Antriebswelle 3 bzw. der Nocken 5 ist mit axialem
Spiel zwischen zwei gehäuseseitigen axialen Anlaufflächen 15 angeordnet,
die im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Axiallager 16 der
Antriebswelle 3 gebildet sind.
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Die
Dreh- oder Rollenachsen 17a, 17b der beiden Laufrollen 10a, 10b verlaufen
jeweils rechtwinklig zu der zugehörigen Stößelbohrungsachse 13a, 13b der
Stößelführungsbohrung 12a, 12b und sind
gegenüber der Drehachse 4 der Antriebswelle 3 jeweils
um einen Kippwinkel βa, βb gegenläufig zueinander verkippt
angeordnet. Die Kippwinkel βa, βb liegen im Bereich zwischen ca. 0,1° und
ca. 2°, vorzugsweise zwischen 0,10 und 0,3°, und
sind im gezeigten Ausführungsbeispiel gleich gewählt
(βa = βb).
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Durch
die Verkippung der beiden Rollenachsen 17a, 17b bzw.
der dazu rechtwinkligen Stößelbohrungsachsen 13a, 13b gegeneinander,
nämlich in 1 die Rolle 10a gegenüber
der Drehachse 4 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Kippwinkel βa und die Rolle 10b gegenüber
der Drehachse 4 im Uhrzeigersinn um den Kippwinkel βb, wird erreicht, dass die Antriebswelle 3 mit
ihrem Nocken 5 von der einen axialen Anlauffläche 15 zu
der anderen axialen Anlauffläche 15 hin und her
pendelt. Dadurch können eine dauerhafte Anlage einer Laufrolle 10a, 10b an nur
einer der beiden axialen Anlaufflächen 15 verhindert
und somit die Anlagedauern im Lastfall reduziert werden.
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Durch
die Verkippung der beiden Laufrollen 10a, 10b bzw.
der dazu rechtwinkligen Stößelbohrungsachsen 13a, 13b gegeneinander
kann weiterhin außerhalb der vorgegebenen Toleranzen eine
definierte Vorzugsrichtung für das Verdrehen des um die
Stößelbohrungsachse 13a, 13b frei
drehbar gelagerten Stößelkörpers 11a, 11b im
Nockenanstieg erreicht werden. Damit bewegt sich die Antriebswelle 3 bei
jedem Arbeitshub der 2-stempeligen Kolbenpumpe 1 definiert
in eine axiale Richtung. Die jeweils nicht im Arbeitshub befindliche
Laufrolle wird über die Antriebswelle 3 in axialer
Richtung von ihrer axialen Vorzugsanlauffläche weg bewegt.
Beim nächsten Arbeitshub wird diese Laufrolle zunächst
die Antriebswelle 3 axial bewegen, bevor sie Verschleiß in
der axialen Anlauffläche erzeugen kann.
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Von
der 2-stempeligen Radialkolbenpumpe der 1 unterscheidet
sich die in 2 gezeigte Reihenkolbenpumpe
lediglich dadurch, dass hier die beiden Pumpenkolben 6a, 6b axial
versetzt zueinander angeordnet sind, die Antriebswelle 3 zwei
Nocken 5a, 5b zum Antreiben der beiden Pumpenkolben 6a, 6b aufweist
und die beiden axialen Anlaufflächen 15 zu beiden
Seiten der beiden Nocken 5a, 5b vorgesehen sind.
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Durch
die Verkippung der beiden Rollenachsen 17a, 17b bzw.
der dazu rechtwinkligen Stößelbohrungsachsen 13a, 13b gegeneinander,
nämlich in 2 die Rolle 10a gegenüber
der Drehachse 4 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Kippwinkel βa und die Rolle 10b gegenüber
der Drehachse 4 im Uhrzeigersinn um den Kippwinkel βb, wird erreicht, dass die Antriebswelle 3 mit
ihren Nocken 5a, 5b von der einen axialen Anlauffläche 15 zu
der anderen axialen Anlauffläche 15 hin und her
pendelt. Dadurch können eine dauerhafte Anlage der Laufrollen 10a, 10b an nur
einer der beiden axialen Anlaufflächen 15 verhindert
und somit die Anlagedauern im Lastfall reduziert werden.
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Bei
nicht gezeigten Ausführungsformen der Erfindung ist nur
die Drehachse einer der beiden Laufrollen gegenüber der
Drehachse 4 der Antriebswelle 3 um einen Kippwinkel
verkippt angeordnet, während die Drehachse der anderen
Laufrolle parallel zu der Drehachse 4 der Antriebswelle 3 angeordnet
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006045933
A1 [0002]