DE102009002529A1 - Injection pump for internal combustion engine, has sliding bearing whose surface is formed with groove, and glide layer made from PTFE or polyetheretherketone and anchored in groove - Google Patents

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Abstract

The pump has an eccentric shaft (2) located in a housing (1) and connected to sliding bearings (3, 6). A surfaces of each sliding bearing is formed a groove (4) by a laser treatment, where the surface is turned toward the shaft. A glide layer (5) made from PTFE or polyetheretherketone is anchored in the groove, where the glide layer is touched with the shaft. The glide layer is directly anchored in the inner wall of a borehole of the housing and/or or the borehole of a polygon rings (7). The groove comprises recesses.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung geht aus von einer Einspritzpumpe für eine Verbrennungskraftmaschine nach der Gattung des Anspruch 1.The The invention is based on an injection pump for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Eine solche Einspritzpumpe für eine Verbrennungskraftmaschine ist aus der DE 19814506 A1 bekannt. Das Gehäuse besteht dabei aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Gusseisen oder Spritzguss, was es erforderlich macht, die Exzenterwelle und den Exzenter mit Hilfe von Bronzelagern relativ verdrehbar in dem Gehäuse bzw. dem Polygonring zu lagern, der die Kolben abstützt. Derartige Bronzelager sind sehr aufwändig in der Herstellung.Such an injection pump for an internal combustion engine is from the DE 19814506 A1 known. The housing consists of a metallic material, such as cast iron or injection molding, which makes it necessary to support the eccentric shaft and the eccentric relatively rotatable by means of bronze bearings in the housing or the polygon ring which supports the piston. Such bronze bearings are very expensive to manufacture.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass sich die benötigten Lager bei ähnlicher Dauerhaltbarkeit kostengünstiger erzeugen lassen.The inventive device with the features according to claim 1 has the advantage that the required bearings with similar durability produce less expensive.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.In the dependent claims are advantageous embodiments and further developments of the device according to the invention specified.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird der Vorteil erzielt, dass sich die Montage eines separat hergestellten Gleitlagers erübrigt.By the embodiment according to claim 2, the advantage is achieved that the installation of a separately manufactured plain bearing is unnecessary.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, dass sich die Gleitlager nach eingetretenem Verschleiß als komplette Baueinheit in einer Werkstatt leicht erneuern lassen.The Embodiment according to claim 3 has the advantage that the plain bearings after wear occurred as a complete unit Have it replaced in a workshop.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, dass sich die Zerklüftung besonders leicht und schnell erzeugen lässt, ohne die feste Anbindung der Gleitschicht zu gefährden.The Embodiment according to claim 4 has the advantage that the fracture very easy and fast to produce, without the fixed Connection of the sliding layer to endanger.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 hat den Vorteil, dass sich die Zerklüftung leicht und schnell erzeugen lässt, in dem die sie bildenden Eintiefungen nur in den besonders gefährdeten Bereiche tiefer als in den übrigen Bereichen eingearbeitet werden.The Embodiment according to claim 5 has the advantage that the fracture produce easily and quickly, in which they are forming Indentations only in the most vulnerable areas be incorporated deeper than in the other areas.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, dass sich die Haftfestigkeit der Gleitschicht in der Zerklüftung weiter verbessert.The Embodiment according to claim 6 has the advantage that the adhesive strength the sliding layer in the fracture further improved.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 hat den ebenfalls den Vorteil einer schnellen Herstellbarkeit. Durch die Verfügbarkeit von Eintiefungen, die in gegenseitigen Abständen angeordnet sind, gelingt es einen hinreichende Haftung der Gleitschicht in der Zerklüftung zu erzeugen, die normalen Ansprüchen genügt.The Embodiment according to claim 7 also has the advantage of a fast manufacturability. Due to the availability of Depressions arranged at mutual intervals are successful, sufficient adhesion of the sliding layer in To produce the fracture that meets normal requirements.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 hat den Vorteil, dass sich der Herstellung der Zerklüftung noch mehr beschleunigt ohne die Haftung der Gleitschicht direkt zu gefährden.The Embodiment according to claim 8 has the advantage that the production the fracture accelerates even more without the adhesion directly endanger the sliding layer.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 hat den Vorteil einer besonders einfachen dass die Gleitschicht auf ihrer dem relativ bewegten Teil zugewandten Oberfläche die wünschenswerte Maßhaltigkeit bereits im Anschluss an die Anformung weitestgehend aufweist.The Embodiment according to claim 9 has the advantage of a particularly simple that the sliding layer facing on its the relatively moving part Surface the desirable dimensional stability already has following the Anformung as far as possible.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 10 hat den Vorteil, dass sich die Maßhaltigkeit weiter verbessert, was für die Verbesserung der Dauerhaltbarkeit von großem Vorteil ist.The Embodiment according to claim 10 has the advantage that the dimensional accuracy further improved, indicating the improvement of durability is of great advantage.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention is in the drawing shown and in the following description in more detail explained. Show it:

1 eine Einspritzpumpe in längsgeschnittener Darstellung, bei der die Exzenterwelle beiderseits des Exzenters in Gleitlagern aufgenommen ist und bei der auf dem Exzenter ein in einem Gleitlager geführter Polygonring gelagert ist und 1 an injection pump in longitudinal section, in which the eccentric shaft is accommodated on both sides of the eccentric in plain bearings and in which on the eccentric guided in a slide bearing polygon ring is mounted and

2 ein Gleitlager in halbgeschnittener Darstellung 2 a plain bearing in half-cut representation

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In beiden Figuren bezeichnen übereinstimmende Bezugszeichen übereinstimmende Gegenstände.In both figures denote matching reference numerals Items.

Die in 1 gezeigte Einspritzpumpe ist für die Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine mit hochverdichtetem Treibstoff bestimmt, bespielsweise für die Versorgung eines Dieselmotors mit Dieselkraftstoff. Sie umfasst ein Gehäuse 1, in dem ein rotierbares Teil, hier eine Exzenterwelle 2, beiderseits des Exzenters 2.1 in einander gegenüberliegenden Gleitlagern 3 aufgenommen ist. Die Gleitlager 3 sind auf der der Exzenterwelle 2 zugewandten Oberfläche, d. h. auf der Innenseite, mit einer durch eine Laserbehandlung erzeugten Zerklüftung 4 versehen, wobei in der Zerklüftung 4 eine die Exzenterwelle 2 berührende Gleitschicht 5 aus PTFE (Polytetrafluorethylen) oder PEEK (Polyetheretherketon) adhäsiv und zusätzlich formschlüssig verankert ist.In the 1 shown injection pump is intended for the supply of an internal combustion engine with highly compressed fuel, recordable for the supply of a diesel engine with diesel fuel. It includes a housing 1 in which a rotatable part, here an eccentric shaft 2 , on both sides of the eccentric 2.1 in opposite plain bearings 3 is included. The plain bearings 3 are on the eccentric shaft 2 facing surface, ie on the inside, with a generated by a laser treatment jaw 4 provided, taking in the fracture 4 one the eccentric shaft 2 touching sliding layer 5 made of PTFE (polytetrafluoroethylene) or PEEK (polyetheretherketone) is adhesively anchored and additionally positively locking.

Auf dem Exzenter 2.1 ist ein Polygonring 7 verdrehbar gelagert, der den gleichen Aufbau wie die Gleitlager 3 hat. Der Polygonring 7 weist innenseitig eine zylindrische Bohrung auf, in der ein den Exzenter berührendes Gleitlager aufgenommen ist. Außenseitig wird er an wenigstens einer Umfangsstelle durch eine in sich ebene Fläche begrenzt, an die der Kolbenfuß des Kolbens 8 durch eine Druckfeder 8.1 angepresst ist. Die Stirnfläche des Kolbens begrenzt einen in dem Zylinderkopf aufgenommen Pumpenraum, der durch ein Saugventil und ein Hochdruckventil nur in Richtung der eingetragenen Pfeile von Kraftstoff durchströmbar ist. Das Saugventil ist durch eine nicht gezeigte Saugleitung mit einem Kraftstofftank verbunden, das Hochdruckventil durch eine nicht gezeigte Hochdruckleitung mit einem Hochdrucksammler für hochverdichteten Kraftstoff. An den Hochdrucksammler sind die ebenfalls nicht dargestellten Einspritzdüsen der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen. Die Gleitschicht 5 kann im einfachsten Falle unmittelbar in der Zerklüftung der Innenwandung Bohrungen des Gehäuses 1 und/oder oder der Bohrung des Polygonrings 7 verankert sein. Dies erspart eine gesonderte Montage und gewährleistet zugleich eine hohe Präzision.On the eccentric 2.1 is a polygon ring 7 rotatably mounted, the same structure as the plain bearings 3 Has. The polygon ring 7 has on the inside a cylindrical bore, in which a eccentric contacting sliding bearing is added. On the outside, it is limited at least one circumferential point by a plane in itself flat, to which the piston base of the piston 8th by a compression spring 8.1 is pressed. The end face of the piston defines a pump chamber accommodated in the cylinder head, which can be flowed through by a suction valve and a high-pressure valve only in the direction of the registered arrows of fuel. The suction valve is connected by a suction line, not shown, with a fuel tank, the high pressure valve by a high-pressure line, not shown, with a high-pressure accumulator for high-density fuel. To the high-pressure header injectors of the internal combustion engine, also not shown, are connected. The sliding layer 5 can in the simplest case directly in the fracture of the inner wall bores of the housing 1 and / or the bore of the polygon ring 7 be anchored. This saves a separate assembly and at the same time ensures high precision.

Die Reparaturfähigkeit wird erleichtert, wenn die Gleitschicht 5 in der Bohrung eine Lagerschale 6 verankert und durch die Lagerschale 6 in der Bohrung des Gehäuses 1 und/oder des Polygonrings mit einem Pressitz verankert ist. Eine solche Lagerschale kann aus Stahl oder Aluminium bestehen. Sie wird durch den Presssitz dauerhaft unverrückbar in der betreffenden Bohrung verankert.The repairability is facilitated when the sliding layer 5 in the hole a bearing shell 6 anchored and through the bearing shell 6 in the bore of the housing 1 and / or the polygon ring is anchored with a press fit. Such a bearing shell may be made of steel or aluminum. It is anchored by the interference fit permanently immovable in the relevant hole.

PTFE und PEEK lassen sich nur schwierig mit ebenen Oberflächen verkleben. Die in der gegenseitigen Berührungszone angeordnete Zerklüftung unterstützt die gegenseitige Verklebung überraschender Weise derart gut, dass in der vorliegenden Anwendung auf einen Primer und ähnlich aggressive, gesundheitsgefährdende und teure Vorbehandlungen verzichtet werden und dennoch die erwünschte Haftfestigkeit erzielt werden kann. Die Zerklüftung umfasst zu diesem Zweck vorteilhaft zumindest einander durchschneidende Rillen. Sie stellt eine zusätzlich eine formschlüssige Verbindung der Fügepartner sicher.PTFE and PEEK are difficult to achieve with even surfaces stick together. The arranged in the mutual contact zone Cracking supports the mutual bonding more surprising Way so well that in the present application to a primer and similarly aggressive, harmful to health and expensive pretreatments are dispensed with and yet the desired Adhesive strength can be achieved. The fracture includes for this purpose advantageous at least intersecting each other Grooves. It also provides a positive fit Connection of joining partners sure.

Die Haftfestigkeit der Gleitschicht lässt sich verbessern, wenn die Zerklüftung Eintiefungen umfasst, die in den verschiedenen Teilbereichen eine voneinander abweichende Tiefe und/oder Breite haben.The Adhesive strength of the sliding layer can be improved, if the fracture includes recesses formed in the various Subareas a different depth and / or width to have.

Um die notwendige Haftfestigkeit zu erzielen, ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Zerklüftung in allen Teilbereichen der Gleitschicht übereinstimmend ausgebildet ist. Sie kann vielmehr in weniger belasteten Bereichen Eintiefungen umfassen, die in gegenseitigen Abständen voneinander über die Oberfläche verteilt sind und die im mittleren Bereich der Oberfläche größere Abstände voneinander haben als im Randbereich.Around it's not necessarily to achieve the necessary adhesive strength required that the fracture in all sections the sliding layer is designed to match. she can rather include depressions in less polluted areas, which are at mutual distances from each other the surface are distributed and those in the middle area the surface larger distances have each other as in the border area.

Die Gleitschicht 5 kann durch Ansintern oder Anspritzen in der Zerklüftung 4 verankert sein. Dies hängt maßgeblich von der Verabbeitbarkeit des spezifisch verwendeten Werkstoff ab und ermöglicht es, bereits bei der Anformung eine sehr hohe Maßhaltigkeit zu erzielen.The sliding layer 5 Can be by sintering or sprinkling in the fracture 4 be anchored. This depends significantly on the usability of the specific material used and makes it possible to achieve a very high dimensional stability already during the molding.

Falls die bei der Anformung erzielte Maßhaltigkeit den speziellen Ansprüchen nicht genügt, besteht die Möglichkeit, der Gleitschicht 5 einen Innendurchmesser zu geben, der durch eine mechanische Nachbearbeitung nachfolgend kalibriert ist, beispielsweise durch Ausspindeln.If the dimensional accuracy achieved during the molding does not meet the special requirements, there is the possibility of the sliding layer 5 to give an inner diameter which is subsequently calibrated by a mechanical post-processing, for example by unwinding.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19814506 A1 [0002] - DE 19814506 A1 [0002]

Claims (9)

Einspritzpumpe für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend ein Gehäuse (1), in dem zumindest ein rotierbares Teil (2; 7) in zumindest einem Gleitlager (3; 6) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (3; 6) auf der dem rotierbaren Teil zugewandten Oberfläche mit einer durch eine Laserbehandlung erzeugten Zerklüftung (4) versehen ist und dass in der Zerklüftung (4) eine das rotierbare Teil (2; 7) berührende Gleitschicht (5) aus PTFE oder PEEK verankert ist.An injection pump for an internal combustion engine, comprising a housing ( 1 ), in which at least one rotatable part ( 2 ; 7 ) in at least one sliding bearing ( 3 ; 6 ), characterized in that the plain bearing ( 3 ; 6 ) on the surface facing the rotatable part with a fracture generated by a laser treatment ( 4 ) and that in the fracture ( 4 ) one the rotatable part ( 2 ; 7 ) contacting sliding layer ( 5 ) is anchored from PTFE or PEEK. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (5) unmittelbar in der Innenwandung einer Bohrung des Gehäuses (1) und/oder oder der Bohrung eines Polygonrings (7) verankert ist.Injection pump according to claim 1, characterized in that the sliding layer ( 5 ) directly in the inner wall of a bore of the housing ( 1 ) and / or the bore of a polygon ring ( 7 ) is anchored. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (5) in der Bohrung eine Lagerschale (6) verankert ist.Injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sliding layer ( 5 ) in the bore a bearing shell ( 6 ) is anchored. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerklüftung (4) einander durchschneidende Rillen umfasst.Injection pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fracture ( 4 ) comprises intersecting grooves. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerklüftung (4) Eintiefungen umfasst, die in den verschiedenen Teilbereichen eine voneinander abweichende Tiefe und/oder Breite haben.Injection pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fracture ( 4 ) Recesses, which have a different depth and / or width in the different sub-areas. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerklüftung (4) Eintiefungen umfasst, die in gegenseitigen Abständen voneinander über die Oberfläche verteilt sind.Injection pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fracture ( 4 ) Comprises recesses distributed at mutual distances from each other across the surface. Einspritzpumpe nach Anspruche 6, dadurch gekennzeichnet, dass Eintiefungen vorhanden sind, die im mittleren Bereich der Oberfläche größere Abstände voneinander haben als im Randbereich.Injection pump according to claim 6, characterized that recesses are present in the middle area of the surface have greater distances from each other than at the edge. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (5) durch Ansintern oder Anspritzen in der Zerklüftung (4) verankert ist.Injection pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sliding layer ( 5 ) by sintering or sprinkling in the fracture ( 4 ) is anchored. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (5) einen Innendurchmesser hat, der durch eine mechanische Nachbearbeitung kalibriert ist.Injection pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sliding layer ( 5 ) has an inner diameter that is calibrated by a mechanical post-processing.
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