DE102009013132A1

DE102009013132A1 - Stössel

Info

Publication number: DE102009013132A1
Application number: DE102009013132A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dorn; Norbert Geyer; Karsten Kucht
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2010-09-16
Also published as: US20100229812A1; US8235018B2

Abstract

Stößel (1), entweder für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), dessen einer Anlage eines Stößelfolgeteils dienende Abtriebsseite (3) an einer Unterseite (4) eines einen Innenmantel (5) des Gehäuses (2) durchragenden Brückenstücks (6) liegt, wobei in einem Fenster (7) des Gehäuses (2) eine dessen Außenmantel (8) mit einem ersten Zylinderabschnitt (9) überragende Verdrehsicherung (10) verläuft, welche Verdrehsicherung (10) als ein zylindrisches Element vorliegt, wobei von Umfangswänden (11) des Fensters (7) nasenartige Ansätze (13) einragen, hinter welche die Verdrehsicherung (10), "lose" im Fenster (7) stehend, geschnappt ist und mit einem zweiten Zylinderabschnitt (14) hinter den Innenmantel (5) des Gehäuses (2) ragt und wobei das Brückenstück (6), auf einem Axialabschnitt der Verdrehsicherung (10) verlaufend, in deren Umfangsabschnitt eine Aussparung (15) in seinem Außenmantel (16) hat, gegen welche der zweite Zylinderabschnitt (14) der Verdrehsicherung (10) abgestützt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen nocken- oder exzenterfolgenden Stößel, entweder für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse, dessen einer Anlage eines Stößelfolgeteils dienende Abtriebsseite an einer Unterseite eines einen Innenmantel des Gehäuses durchragenden Brückenstücks liegt und wobei in einem Fenster des Gehäuses eine dessen Außenmantel mit einem ersten Zylinderabschnitt überragende Verdrehsicherung verläuft.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Stößel, hier zur Hubbetätigung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffpumpe, geht aus der DE 10 2006 057 246 A1 hervor. Als Verdrehsicherung für dessen Gehäuse dient ein im Querschnitt pilzähnlicher Pin, welcher in ein Fenster eines Gehäuses des Stößels eingepresst ist.
Nachteilig ist es bei dieser Ausgestaltung, dass es aufgrund des Presssitzes ggf. zu einer unerwünschten Beeinflussung bzw. Verformung des umgebenden Gehäusematerials kommen kann. Außerdem ist klar, dass dieser Bereich sehr eng toleriert werden muss, um unter allen Bedingungen den gewünschten Presssitz zu gewährleisten. Bei ungünstig liegenden Toleranzfeldern kann es dazu kommen, dass die Verdrehsicherung verloren geht. Summa summarum erweist sich die vorgenannte Ausgestaltung als relativ aufwändig hinsichtlich eines Montage- und Kostenaufwandes.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stößel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die aufgeführten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen Stößel zu schaffen, dessen Verdrehsicherung verliersicher ohne Beeinflussung des Umgebungsmaterials vorliegt und gleichzeitig kostengünstig darstellbar ist.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass als Verdrehsicherung ein zumindest zylinderähnliches Element appliziert ist, wobei in das Fenster nasenartige Ansätze einragen, hinter welche die Verdrehsicherung, „lose” relativ zum/im Fenster stehend, geschnappt ist und mit einem zweiten Zylinderabschnitt hinter den Innenmantel des Gehäuses ragt und wobei das Brückenstück, auf einem Axialabschnitt der Verdrehsicherung verlaufend, in deren Umfangsabschnitt eine Aussparung in seinem Außenmantel hat, gegen welche der zweite Zylinderabschnitt der Verdrehsicherung abgestützt ist.
Aufgrund des erfindungsgemäß geringfügig spielbehaftet geführten zylinderähnlichen Elements als Verdrehsicherung sind die eingangs genannten Nachteile beseitigt. Die radial hinter die Haltenasen (entweder des Fensters oder der einteiligen Radialerweiterung des Brückenstücks) geschnappte Verdrehsicherung kann beim Handling oder Betrieb des Stößels nicht mehr verloren gehen. Gleichzeitig liegt aufgrund der „losen” Führung der Verdrehsicherung keine unerwünschte Beeinflussung des Umgebungsbereichs mehr vor. Eine Montage der Verdrehsicherung erweist sich im Fertigzustand des Stößels (nach einem Härte- und Schleifvorgang) als denkbar einfach.
Der vorgenannte Stößel, der in Konkretisierung der Erfindung als Rollen- oder Gleitstößel vorgeschlagen ist, kann beispielsweise von einem Exzenter oder einem Nocken an seiner Antriebsseite betätigt werden, der stirnseitig einer Nockenwelle eines Ventiltriebs der Brennkraftmaschine sitzen kann (Pumpenstößel). Denkbar und vorgesehen ist es jedoch auch, die huberzeugenden Mittel an einer beliebigen Welle der Brennkraftmaschine wie einer Ausgleichs- oder Kurbelwelle zu applizieren (Pumpenstößel). Im Fall eines Einsatzes des Stößels in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine kann dieser Stößel mit einem Nocken einer oben- oder untenliegenden Nockenwelle kommunizieren.
Die vorgeschlagenen nasenartigen Ansätze des Fensters, die in Fortbildung der Erfindung beispielsweise durch einen einfachen Verstemmvorgang generiert sind, können von Umfangs- oder Axialwänden des Fensters einragen. Zur Darstellung der nasenartigen Ansätze ist es zudem denkbar, im Fenster ein separates Bauteil wie ein dünnwandiges Blechteil zu befestigen, einzuklipsen etc., welches die nasenartigen Schnappvorsprünge besitzt.
Als Verdrehsicherung ist, jedoch nicht ausschließlich, an ein Standardteil wie eine Nadel- oder eine Zylinderrolle aus dem Wälzlagersektor gedacht. Denkbar und vorgesehen ist es jedoch auch, einen Zylinderstift, eine Passfeder oder einen Rohrabschnitt zu verwenden. Gegebenenfalls können auch Verdrehsicherungen eingesetzt werden, die von einer Zylinderform abweichen.
Wie anspruchsgemäß vorgesehen, erfolgt ein radial nach innen gerichtetes Abstützen der Verdrehsicherung in einer Aussparung des den Innenmantel des Gehäuses durchragenden Brückenstücks. Die Aussparung kann bei sämtlichen Varianten zur hervorragenden Ausrichtung der Verdrehsicherung beispielsweise generell bogenförmig wie gotisch oder v-förmig verlaufen. Für den Fall, dass das Brückenstück separat gefertigt ist, kann dieses beispielsweise aus einem Blechwerkstoff bestehen.
Als Befestigung des separaten Brückenstücks in wenigstens eine Richtung bieten sich ganz allgemein Absätze von Haltenasen an, die u. a. durch Umformen wie Verstemmen oder Prägen erzeugt sind. Hinter diese Nasen kann das Brückenstück geschnappt und dort bspw. geringfügig beweglich gehalten werden. Selbstverständlich ist auch an Befestigungsverfahren wie Schweißen, Löten, Kleben oder Klemmen gedacht.
Als Gegenlauffläche für den Exzenter oder Nocken an einer Antriebsseite des Stößels ist eine auf einem Bolzen gelagerte Rolle oder eine Gleitfläche vorgesehen. Lageraugen zur Befestigung des Bolzens können in sich diametral gegenüberliegenden Flachs des Gehäuses verlaufen. Diese Flachs versteifen das Gehäuse zusätzlich, so dass gegebenenfalls Masse gespart wird. Außerdem können die Flachs auch dachartig abgehoben von der Antriebsseite abstehen.
Im Falle einer Verwendung der Gleitfläche als Gegenlauffläche kann diese ebenfalls dachartig abgehoben an der Antriebsseite des Gehäuses verlaufenden und es kann in diesem Kontaktbereich eine aufgetragene Verschleißschutzschicht vorgesehen sein.
Eine einfache Maßnahme einer Anordnung der Verdrehsicherung ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach soll die Verdrehsicherung auf einem gleichen Axialabschnitt im Gehäuse wie die Flachs verlaufen, umfangsmäßig jedoch außerhalb von diesen. Somit kann ggf. Bauhöhe am Gehäuse gespart werden.
Schließlich ist es vorgeschlagen, zumindest das Gehäuse aus einem Stahlblech tiefzuziehen oder fließpresstechnisch herzustellen. Somit ist ein weiterer Beitrag in Richtung Absenkung der Fertigungskosten geleistet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 in einer Explosivdarstellung den Stößel mit Verdrehsicherung;
2 den Stößel wie vorgenannt im Zusammenbau und in einer räumlichen Darstellung;
3 einen Querschnitt durch den Stößel im Bereich dessen Verdrehsicherung;
4 die Einzelheit A nach 3;
5 einen Stößel ähnlich dem nach 2, mit einer alternativen Variante einer Führung der Verdrehsicherung und
6 das Brückenstück nach 5.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Dargestellt ist ein Stößel 1, hier als Rollenstößel zur Hubbetätigung in einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe ausgebildet. Der Stößel 1 besteht aus einem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse 2, an dessen Innenmantel 5 ein Brückenstück 6 über eine einfache Verbindung 17 wie eine Verstemmung in eine Richtung gesichert ist (s. 1). Das Brückenstück 6 durchragt das Gehäuse 2 quer. Eine Unterseite 4 des Brückenstücks 6, welche Unterseite 4 somit an ei ner Abtriebsseite 3 des Stößels 1 liegt, dient einer Anlage eines Pumpenkolbens der vorgenannten Hochdruckpumpe. Im Falle eines Einsatzes des Stößels 1 in einem Ventiltrieb würde an dieser Unterseite 4 ein Gaswechselventil oder eine Stößelstange anliegen.
Eine Antriebsseite 18 des Gehäuses 2 hat zwei sich diametral gegenüberliegende Flachs 22. Jeder Flach 22 besitzt ein Lagerauge 21. In den Lageraugen 21 sitzt ein Bolzen 19, auf dem eine nadelgelagerte Rolle 20 verläuft. Die Rolle 20 dient in an sich bekannter Art und Weise einem Anlauf eines Huberzeugers (Exzenter/Nocken). An Unterseiten der Flachs 22 liegt das hinter die Verbindung 17 (Verstemmung) geschnappte Brückenstück 6 in die andere Richtung an. Klar ist, dass mehrere, umfangsverteilte Verstemmungen (Verbindung 17) für das Brückenstück 6 vorgesehen sein können. Das Brückenstück 6 ist vorteilhafterweise mit geringem Spiel gehalten.
Im Gehäuse 2 ist ein Fenster 7 appliziert. Dieses verläuft auf einer Höhe des Brückenstücks 6. Im Fenster 7 sitzt gemäß der Ausgestaltung nach den 1–4 eine Verdrehsicherung 10. Letztgenannte ist beispielsweise als Zylinderstift ausgebildet. Die Verdrehsicherung 10 verläuft geringfügig spielbehaftet gegenüber den Umfangs- und Seitenwänden 11, 12 des Fensters 7. Ggf. kann ein Spiel auch nur gegenüber einer der Wandgruppen vorliegen. Radial nach innen stützt sich die Verdrehsicherung 10 in einer Aussparung 15 im Außenmantel 16 des Brückenstücks 6 ab.
Wie 4 offenbart, hat die Aussparung 15 des Brückenstücks 6 einen gotischen Bogenverlauf. Gleichzeitig ragen von den Umfangswänden 11 des Fensters 7 nasenartige Ansätze 13 in das Fenster 7 (4). Die Ansätze 13 sind durch Verstemmen, Prägen o. dgl. eines Randbereichs des Fensters 7 geschaffen.
Eine Montage der Verdrehsicherung 10 erfolgt durch deren Schnappen radial hinter die nasenartigen Ansätze 13, derart, dass deren zweiter Zylinderabschnitt 14 in der Aussparung 15 anliegt. Ein erster Zylinderabschnitt 9 der Verdrehsi cherung 10 ragt über einen Außenmantel 8 des Gehäuses 2 hinaus und wird bei Einbau des Stößels 1 in einer Längsnut einer Umgebungskonstruktion geführt.
Alternativ zu der Ausgestaltung nach den 1–4 offenbaren die 5, 6 einen Stößel 1, dessen Brückenstück 6 eine einteilig angebundene Radialerweiterung 23 hat, in welcher die Aussparung 15 mit der eingeschnappten Verdrehsicherung 10 liegt. Die Radialerweiterung 23 ragt in das Fenster 7 und liegt mit ihren Außenflanken 24 den Axialwänden 12 des Fensters 7 gegenüber. Vorteilhafterweise liegt in diesem Bereich ein geringes Spiel vor. Zweckmäßigerweise steht die Radialerweiterung 23 mit ihren Außenstirnen nicht über den Außenmantel 8 des Gehäuses 2 hinaus.
Durch die spielbehaftete Führung der Verdrehsicherung 10 im Fenster 7 und die damit einhergehende Möglichkeit einer Entfeinerung der Toleranzen sind die Fertigung- und Montagekosten absenkbar. Gleichzeitig liegt auf der Hand, dass keine Verformung/kein Spannungsaufbau im umgebenden Bereich des Gehäuses 2 erfolgt.
Das Gehäuse 2 und das Brückenstück 6 bestehen aus einem dünnwandigen Blechwerkstoff und sind tiefzieh- oder stanz-biegetechnisch hergestellt. Es bieten sich jedoch auch eine spanende Herstellung oder Fließpressen an.

1: Stößel
2: Gehäuse
3: Abtriebsseite
4: Unterseite
5: Innenmantel
6: Brückenstück
7: Fenster
8: Außenmantel Gehäuse
9: erster Zylinderabschnitt
10: Verdrehsicherung
11: Umfangswand
12: Axialwand, Seitenwand
13: Ansatz
14: zweiter Zylinderabschnitt
15: Aussparung
16: Außenmantel Brückenstück
17: Verbindung
18: Antriebsseite
19: Bolzen
20: Rolle
21: Lagerauge
22: Flach
23: Radialerweiterung
24: Außenflanke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006057246 A1 [0002]

Claims

Nocken- oder exzenterfolgender Stößel (1), entweder für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse (2), dessen einer Anlage eines Stößelfolgeteils dienende Abtriebsseite (3) an einer Unterseite (4) eines einen Innenmantel (5) des Gehäuses (2) durchragenden Brückenstücks (6) liegt und wobei in einem Fenster (7) des Gehäuses (2) eine dessen Außenmantel (8) mit einem ersten Zylinderabschnitt (9) überragende Verdrehsicherung (10) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdrehsicherung (10) ein zumindest zylinderähnliches Element appliziert ist, wobei in das Fenster (7) nasenartige Ansätze (13) einragen, hinter welche die Verdrehsicherung (10), „lose” relativ zum/im Fenster (7) stehend, geschnappt ist und mit einem zweiten Zylinderabschnitt (14) hinter den Innenmantel (5) des Gehäuses (2) ragt und wobei das Brückenstück (6), auf einem Axialabschnitt der Verdrehsicherung (10) verlaufend, in deren Umfangsabschnitt eine Aussparung (15) in seinem Außenmantel (16) hat, gegen welche der zweite Zylinderabschnitt (14) der Verdrehsicherung (10) abgestützt ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nasenartigen Ansätze (13) von Umfangs- oder Axialwänden (11, 12) des Fensters (7) einteilig einragen.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (15) in einer einteilig vom Brückenstück (6) ausgehenden Radialerweiterung (23) liegt, welche Radialerweiterung (23) mit ihren Außenflanken (24) gegenüber an Axialwänden (12) des Fenster (7) benachbart ist und an ihren Innenseiten die nasenartigen Ansätze (13) aufweist.
Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nasenartigen Ansätze (13) durch Umformen wie Verstemmen oder Prägen am Außenmantel (8) des Gehäuses (2) im Randbereich des oder im Fenster(s) (7) dargestellt sind, wobei die Ansätze (13) im Wesentlichen dachartig aufeinander zu in Richtung aus dem Gehäuse (2) hinaus verlaufen.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdrehsicherung (10) ein Formstück wie eine Nadel- oder Zylinderrolle, ein Zylinderstift oder ein Rohrstückchen appliziert ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (15) des Brückenstücks (6) gotisch, teilzylindrisch, zylinderähnlich oder v-förmig profiliert ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (6) als separates Bauteil ausgebildet und über eine Schnapp-, Ver stemm,- Klebe-, Press-, Klemm- oder Schweißverbindung (17) am Innenmantel (5) des Gehäuses (2) gehalten ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (6) aus einem dünnwandigen Leichtbauwerkstoff wie Blech besteht.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsseite (18) des Gehäuses (2) mit einer auf einem Bolzen (19) wälz- oder gleitgelagerten Rolle (20) versehen ist.
Stößel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (19) endseitig in Lageraugen (21) sitzt, die an sich diametral gegenüberliegenden Flachs (22) des Gehäuses (2) verlaufen.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsseite (18) des Gehäuses (2) mit einer Gleitfläche versehen ist.
Stößel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (10) auf einem Axialabschnitt im Gehäuses (2) wie die Flachs (22) sowie umfangsmäßig außerhalb von diesen verläuft.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) entweder aus Stahlblech tiefgezogen oder fließpresstechnisch hergestellt ist.