DE102011054592A1 - Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeuges, Kraftstoffpumpe sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeuges, Kraftstoffpumpe sowie Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichtvorrichtung (1) für eine Kraftstoffpumpe (2) eines Kraftfahrzeuges, mit: einer eine Antriebswelle (7) der Kraftstoffpumpe (2) zumindest abschnittsweise umfänglich berührenden ringförmigen Dichteinrichtung (9), welche einen Innenraum (5) der Kraftstoffpumpe (2) von einem Außenraum (8) derselben abtrennt; und einer zumindest abschnittsweise in dem Außenraum (8) der Kraftstoffpumpe (2) angeordneten Flüssigkeitsbarriere (17) in Form eines die Antriebswelle (7) umfänglich umschließenden Dichtflüssigkeitsfilmes, wobei die Flüssigkeitsbarriere (17) die ringförmige Dichteinrichtung (9) zumindest bei einem Rotieren der Antriebswelle (7) umfänglich vollständig benetzt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kraftstoffpumpe (2) mit einer derartigen Dichtvorrichtung (1) sowie auf ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Dichtvorrichtung und/oder mit einer derartigen Kraftstoffpumpe (2).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeuges, auf eine Kraftstoffpumpe mit einer derartigen Dichtvorrichtung sowie auf ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Dichtvorrichtung und/oder mit einer derartigen Kraftstoffpumpe.
  • Bei Kraftstoffpumpen im Kraftfahrzeugbau ist es oftmals erforderlich, einen Innenraum der Kraftstoffpumpe gegen einen Außenraum derselben flüssigkeits- und gasdicht abzugrenzen. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 196 27 757 A1 eine derartige Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug. Zum Abdichten des Innenraums der Kraftstoffpumpe gegen den Außenraum derselben kann beispielsweise ein sogenannter Wellendichtring eingesetzt werden. Ein derartiger Wellendichtring ist zumeist mit einer Dichtlippe versehen, welche umfänglich an einer Antriebswelle der Kraftstoffpumpe berührend anliegt. Hierdurch wird im Idealfall eine flüssigkeits- und gasdichte Abgrenzung des Innenraums der Kraftstoffpumpe von deren Außenraum erreicht. Jedoch kann es beispielsweise durch Pulsationen, Temperaturdifferenzen und/oder Wellenschwingungen an der Antriebswelle zu einem Gaseintritt von dem Außenraum in den Innenraum kommen. Das heißt, der Wellendichtring fungiert als Pumpe mit einer Förderrichtung von dem Außenraum in den Innenraum hinein. Ferner kann im Kontaktbereich der Dichtlippe des Wellendichtrings mit der Antriebswelle Kavitation auftreten, wodurch die Wellenoberfläche beschädigt werden kann. Dies kann zu Beschädigungen der Wellenoberfläche und somit zu Undichtigkeiten des Wellendichtrings über dessen Laufzeit führen. Dies gilt es verständlicherweise zu vermeiden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung zu stellen, welche die vorgenannten Nachteile beseitigt.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dichtvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und/oder durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.
  • Demgemäß ist eine Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, mit: einer eine Antriebswelle der Kraftstoffpumpe zumindest abschnittsweise umfänglich berührenden ringförmigen Dichteinrichtung, welche einen Innenraum der Kraftstoffpumpe von einem Außenraum desselben abtrennt; und einer zumindest abschnittsweise in dem Außenraum der Kraftstoffpumpe angeordneten Flüssigkeitsbarriere in Form eines die Antriebswelle umfänglich umschließenden Dichtflüssigkeitsfilmes, wobei die Flüssigkeitsbarriere die ringförmige Dichteinrichtung zumindest bei einem Rotieren der Antriebswelle umfänglich vollständig benetzt.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, zusätzlich zu der ringförmigen Dichteinrichtung eine die Antriebswelle umfänglich umschließende Flüssigkeitsbarriere vorzusehen, welche zumindest bei einem Rotieren der Antriebswelle stets in Kontakt mit der ringförmigen Dichteinrichtung verbleibt. Mittels der Flüssigkeitsbarriere wird auch bei dem Vorliegen von Pulsationen, Temperaturdifferenzen und/oder Wellenschwingungen an der Antriebswelle zuverlässig verhindert, dass von dem Außenraum der Kraftstoffpumpe ein gasförmiges Medium durch die ringförmige Dichteinrichtung in den Innenraum derselben eindringen kann. Die Flüssigkeitsbarriere bildet einen stets an der Antriebswelle anliegenden Dichtflüssigkeitsfilm, welcher stets mit der ringförmigen Dichteinrichtung in berührendem Kontakt ist. Hierdurch wird die Dichtleistung der Dichtvorrichtung über einen langen Zeitraum gewährleistet. Ferner wird durch die Flüssigkeitsbarriere die Oberfläche der Antriebswelle in einem Kontaktbereich mit der ringförmigen Dichteinrichtung zuverlässig vor Kavitation geschützt.
  • Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Dichtvorrichtung ist die ringförmige Dichteinrichtung als Wellendichtring mit zumindest einer die Antriebswelle zumindest abschnittsweise umfänglich berührenden Dichtlippe ausgebildet. Hierdurch ist als ringförmige Dichteinrichtung ein kostengünstiges und leicht verfügbares Standardbauteil verwendbar, wodurch die Kosten zur Herstellung der Dichtvorrichtung reduziert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Dichtvorrichtung befindet sich ein Kontaktbereich der ringförmigen Dichteinrichtung zumindest bei dem Rotieren der Antriebswelle in einer radialen Richtung der Antriebswelle stets unter einem Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitsbarriere. Vorzugsweise ist der Kontaktbereich linienförmig ausgebildet und umschließt die Antriebswelle insbesondere umfänglich vollständig. Hierdurch wird zuverlässig auch bei starken Pulsationen oder Wellenschwingungen der Antriebswelle verhindert, dass der benetzende Kontakt der Flüssigkeitsbarriere mit der ringförmigen Dichteinrichtung abreißt. Hierdurch wird die Betriebszuverlässigkeit der Dichtvorrichtung erhöht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Dichtvorrichtung weist die Antriebswelle an ihrer Wellenoberfläche eine Fördergeometrie auf, welche dazu ausgelegt ist, Dichtflüssigkeit zu der ringförmigen Dichteinrichtung hin oder von dieser weg zu fördern. Die Fördergeometrie wird vorzugsweise bereits bei der Herstellung der Antriebswelle über eine entsprechende Steuerung der Bearbeitungsrichtung und der Bearbeitungsgeschwindigkeit in Form einer Schraubengeometrie in die Wellenoberfläche eingebracht. Hierdurch kann beispielsweise vorteilhaft ein in dem Außenraum vorhandener Dichtflüssigkeitsnebel, welcher sich auf der Wellenoberfläche der Antriebswelle niederschlägt, zu der Dichteinrichtung hin gefördert werden, wobei die Dichtflüssigkeit sich an der Dichteinrichtung aufstaut und die Flüssigkeitsbarriere bildet. Durch das Rotieren der Welle weggeschleuderte Dichtflüssigkeit wird stets durch ein Nachfördern der Dichtflüssigkeit mittels der Fördergeometrie ersetzt. Hierdurch kann vorteilhaft auf eine zusätzliche Dosiereinrichtung zum Zuführen der Dichtflüssigkeit verhindert werden. Dies ermöglicht einen vereinfachten Aufbau der Dichtvorrichtung.
  • Alternativ kann die Fördergeometrie genutzt werden um überschüssige Dichtflüssigkeit von der Dichteinrichtung weg zu fördern. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, dass Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere die Dichteinrichtung in Richtung des Innenraums der Kraftstoffpumpe passieren kann, da stets überschüssige Dichtflüssigkeit von der Dichteinrichtung weg in Richtung des Außenraums der Kraftstoffpumpe gefördert wird. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Dichtvorrichtung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Dichtvorrichtung ist zum Ausbilden der Flüssigkeitsbarriere eine Dosiereinrichtung, insbesondere eine Tropfschmiereinrichtung vorgesehen, welche der ringförmigen Dichteinrichtung von dem Außenraum her Dichtflüssigkeit zuführt. Hierdurch ist mit einfachen konstruktiven Maßnahmen die Aufrechterhaltung der Flüssigkeitsbarriere gewährleistet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist eine Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere eine höhere Viskosität auf als ein in dem Innenraum der Kraftstoffpumpe angeordnetes Hydraulikfluid. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, dass Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere durch die Dichteinrichtung hindurch in den Innenraum der Kraftstoffpumpe gelangt. Dies erhöht die Lebensdauer der Dichtvorrichtung.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zum Ausbilden der Flüssigkeitsbarriere in dem Außenraum der Kraftstoffpumpe eine Ölnebelschmierung vorgesehen, welche der ringförmigen Dichteinrichtung von dem Außenraum her eine Dichtflüssigkeit zuführt. Hierdurch kann vorteilhaft auf eine Dosiereinrichtung zum Dosieren der Dichtflüssigkeit verzichtet werden. Insbesondere findet diese Art der Ölnebelschmierung Anwendung, wenn der Außenraum der Kraftstoffpumpe ein Innenraum eines Antriebsaggregates, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine ist. Hierdurch ist insbesondere eine Einsparung von Bauteilen wie einer Dichtflüssigkeitsdosiereinrichtung möglich, wodurch die Kosten zur Herstellung der Dichtvorrichtung reduziert werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
  • Von den Figuren zeigen:
  • 1 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe;
  • 2 eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe; und
  • 3 eine Schnittansicht einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Dichtvorrichtung für eine Kraftstoffpumpe.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • Die 1 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform einer Dichtvorrichtung 1 für eine Kraftstoffpumpe 2, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe 2, eines Kraftfahrzeuges. Die Kraftstoffpumpe 2 weist ein Gehäuse 3 auf, welches zumindest einen mit einem flüssigen Medium 4, insbesondere einem Hydraulikfluid 4, gefüllten Innenraum 5 aufweist. Das Hydraulikfluid 4 ist vorzugsweise als niedrigviskoses Hydrauliköl ausgebildet, welches insbesondere eine in etwa der Viskosität von Wasser entsprechende Viskosität aufweist. Vorzugsweise ist der Innenraum 5 des Gehäuses 3 vollständig mit dem Hydraulikfluid 4 gefüllt.
  • Die Kraftstoffpumpe 2 weist ferner eine in dem Gehäuse 3 um eine Mittelachse 6 drehbar gelagerte Antriebswelle 7 auf. Der Antriebswelle 7 ist eine koaxial zu der Mittelachse 6 verlaufende Axialrichtung a und eine senkrecht zu der Axialrichtung a positionierte Radialrichtung r zugeordnet. Die Antriebswelle 7 ist vorzugsweise mit einem Antriebsaggregat, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine oder einem Getriebe wirkverbunden. Im Betrieb der Kraftstoffpumpe 2 wird die Antriebswelle 7 in Rotation versetzt. Die Antriebswelle 7 erstreckt sich aus dem Innenraum 5 des Gehäuses 3 heraus in einen Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 hinein und ist dort mit dem Antriebsaggregat wirkverbunden. Der Außenraum 8 liegt bevorzugt außerhalb des Gehäuses 3 und insbesondere außerhalb des Innenraums 5 des Gehäuses 3. Der Außenraum 8 ist vorzugsweise als Innenraum 8 eines sich von der Kraftstoffpumpe 2 unterscheidenden weiteren Aggregates, wie beispielsweise des Antriebsaggregates ausgebildet. Insbesondere weist der Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 ein sich von dem in dem Innenraum 5 der Kraftstoffpumpe 2 vorgesehenen Hydraulikfluid 4 unterscheidendes, insbesondere gasförmiges oder zumindest gashaltiges, Medium auf. Vorzugsweise ist der Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 zumindest teilweise mit einem Medium in Form eines Gas-Flüssigkeitsgemisches beaufschlagt.
  • Zwischen dem Innenraum 5 und dem Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 ist eine die Antriebswelle 7 der Kraftstoffpumpe 2 zumindest abschnittsweise umfänglich berührende, ringförmige Dichteinrichtung 9 vorgesehen. Die Dichteinrichtung 9 trennt den Innenraum 5 vorzugsweise flüssigkeitsdicht von dem Außenraum 8 ab. Vorzugsweise ist die ringförmige Dichteinrichtung 9 als sogenannter Wellendichtring 9 ausgebildet. Die Dichteinrichtung 9 weist vorzugsweise einen im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Außenmantel 10 auf, welcher die Antriebswelle 7 vollständig umfasst und welcher bevorzugt mittels eines Versteifungsringes 11 mit einem L-förmigen Querschnitt verstärkt ist. Der Versteifungsring 11 ist vorzugsweise mit einem Metallwerkstoff gebildet. Der Außenmantel 10 befindet sich vorzugsweise in berührendem Kontakt mit einer in dem Gehäuse 3 vorgesehenen Montagebohrung 12. Der Außenmantel 10 ist beispielsweise in die Montagebohrung 12 eingepresst und gegen ein axiales Verrutschen sowie gegen eine umfängliche Bewegung in der Montagebohrung 12 gesichert. Hierdurch wird eine Beweglichkeit der Dichteinrichtung 9 relativ zu der Montagebohrung 12 verhindert. Der Außenmantel 10 dichtet gegen die Montagebohrung 12 bevorzugt gasdicht ab.
  • Die Dichteinrichtung 9 weist vorzugsweise eine die Antriebswelle 7 bei einer Rotation derselben bevorzugt stets umfänglich berührende erste Dichtlippe 13 auf. Die erste Dichtlippe 13 ist bevorzugt mittels einer die Antriebswelle 7 umlaufenden Zugfeder 14 umfänglich gegen die Antriebswelle 7 federvorgespannt. Die erste Dichtlippe 13 ist bevorzugt von dem Innenraum 5 der Kraftstoffpumpe 2 her mit einem Hydraulikdruck des Hydraulikfluides 4 beaufschlagt. Hierdurch wird die erste Dichtlippe 13 umfänglich gegen die Antriebswelle 7 gepresst. Die erste Dichtlippe 13 ist dem Innenraum 5 des Gehäuses 3 zugeordnet.
  • Die Dichteinrichtung 9 kann ferner eine optionale, in Axialrichtung a der Antriebswelle 7 von der ersten Dichtlippe 13 beabstandet angeordnete zweite Dichtlippe 15 aufweisen. Die zweite Dichtlippe 15 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese die Antriebswelle 7 bei einem Rotieren derselben umfänglich stets berührt. Zwischen der ersten Dichtlippe 13 und der zweiten Dichtlippe 15 ist vorzugsweise ein die Antriebswelle 7 umlaufender ringförmiger Hohlraum 16 vorgesehen. Die zweite Dichtlippe 15 wird auch als Schutzlippe oder als Staublippe bezeichnet. Die zweite Dichtlippe 15 ist vorzugsweise dem Außenraum 8 zugeordnet. Die zweite Dichtlippe 15 ist verzichtbar. Die Dichtlippen 13, 15 sowie der Außenmantel 10 sind vorzugsweise mit einem elastischen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoffmaterial gebildet.
  • Bei einem Rotieren der Antriebswelle 7 kann durch Pulsationen, Temperaturdifferenzen und/oder Wellenschwingungen an der Antriebswelle 7 ein Gaseintritt von dem Außenraum 8 her in den Innenraum 5 der Kraftstoffpumpe 2 erfolgen. Das heißt, die Dichteinrichtung 9 kann als Pumpe mit einer Förderrichtung von dem Außenraum 8 in den Innenraum 5 fungieren. Die Flüssigkeitsdichtheit der Dichteinrichtung 9 bleibt dabei jedoch stets gewährleistet, es besteht lediglich die Möglichkeit, dass ein gasförmiges Medium von dem Außenraum 8 in den Innenraum 5 eintritt. Um das Eintreten des gasförmigen Mediums von dem Außenraum 8 in den Innenraum 5 zu unterbinden weist die Dichteinrichtung 9 ferner eine zumindest abschnittsweise in dem Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 angeordnete Flüssigkeitsbarriere 17 auf.
  • Die Flüssigkeitsbarriere 17 ist bevorzugt mit einer Dichtflüssigkeit gebildet. Die Flüssigkeitsbarriere 17 ist bevorzugt in Form eines die Antriebswelle 7 umfänglich vollständig umschließenden Dichtflüssigkeitsfilmes ausgebildet. Die Flüssigkeitsbarriere 17 weist insbesondere eine Ringform oder eine hohlzylindrische Form auf. Eine Filmdicke d der Flüssigkeitsbarriere 17, das heißt eine Differenz zwischen einem Außendurchmesser DF des Dichtflüssigkeitsfilmes der Flüssigkeitsbarriere 17 und einem Wellendurchmesser DA der Antriebswelle 7 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass zumindest eine der Dichtlippen 13, 15, insbesondere die zweite Dichtlippe 15, zumindest bei einem Rotieren der Antriebswelle 7 stets umfänglich von der Flüssigkeitsbarriere 17 benetzt ist. Unter Benetzen ist hierbei insbesondere zu verstehen, dass ein Kontaktbereich 18 der zweiten Dichtlippe 15, mit welchem die zweite Dichtlippe 15 die Antriebswelle 7, insbesondere eine Wellenoberfläche 19 der Antriebswelle 7, umfänglich kontaktiert, zumindest bei einem Rotieren der Antriebswelle 7 stets mit dem Dichtflüssigkeitsfilm der Flüssigkeitsbarriere 17 bedeckt ist. Der Kontaktbereich 18 ist vorzugsweise linienförmig ausgebildet. Der Durchmesser DA der Antriebswelle 7 wird bezüglich der Axialrichtung a bevorzugt auf Höhe des Kontaktbereiches 18 bestimmt. Der Kontaktbereich 18 kann alternativ an der ersten Dichtlippe 13 ausgebildet sein, beispielsweise bei einer Ausführungsform der ringförmigen Dichteinrichtung 9 ohne eine zweite Dichtlippe. Insbesondere ist der Kontaktbereich 18 der ringförmigen Dichteinrichtung 9 zumindest bei einem Rotieren der Antriebswelle 7 bezüglich der Radialrichtung r der Antriebswelle 7 stets unter einem durch den Durchmesser DF definierten Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitsbarriere 17 angeordnet. Ein Durchmesser des Kontaktbereiches 18 entspricht vorzugsweise dem Antriebswellendurchmesser DA.
  • Die Flüssigkeitsbarriere 17 kann sich in den Hohlraum 16 hineinerstrecken, wobei der Hohlraum 16 mit der Dichtflüssigkeit gefüllt ist. Vorzugsweise weist die Flüssigkeitsbarriere 16 eine axiale Länge l auf. Bevorzugt wird die Flüssigkeitsbarriere 17 in Richtung des Innenraums 5 der Kraftstoffpumpe 2 durch die zweite Dichtlippe 15 begrenzt. Falls sich die Flüssigkeitsbarriere 17 bis in den Hohlraum 16 fortsetzt wird diese durch die erste Dichtlippe 13 begrenzt. Wesentlich dabei ist, dass die Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere 17 die ringförmige Dichteinrichtung 9 nicht in Richtung des Innenraums 5 passiert. Das heißt, die Flüssigkeitsbarriere 17 gelangt nicht in den Innenraum 5 der Kraftstoffpumpe 2 und kann sich auch nicht mit dem Hydraulikfluid 4 vermischen, welches in dem Innenraum 5 vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, den Innenraum 5 von dem Außenraum 8 mittels der Flüssigkeitsbarriere 17 und der Dichteinrichtung 9 zuverlässig abzutrennen. Die Flüssigkeitsbarriere 17 bildet einen Schutz gegen das Eindringen eines gasförmigen Mediums aus dem Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 in deren Innenraum 5 selbst wenn Pulsationen, Temperaturdifferenzen und/oder Wellenschwingungen oder dergleichen an der Antriebswelle 7 auftreten.
  • Die Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere 17 ist vorzugsweise als Öl, insbesondere als Hydrauliköl ausgebildet, welches sowohl eine höhere, als auch eine niedrige Viskosität als das in dem Innenraum 5 der Kraftstoffpumpe 2 vorgesehene Hydraulikfluid 4 aufweisen kann. Vorzugsweise wird die Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere 17 derart gewählt, dass die Flüssigkeitsbarriere 17 auch bei einem Stillstand der Antriebswelle 7 nicht von dieser abtropft. Die Flüssigkeitsbarriere 17 kann vorzugsweise durch Zufuhr der Dichtflüssigkeit an eine dem Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 zugewandten Seite der ringförmigen Dichteinrichtung 9 hergestellt werden.
  • Die Antriebswelle 7 kann an ihrer Wellenoberfläche 19, wie in 2 illustriert, eine Fördergeometrie 20 aufweisen. Die Fördergeometrie 20 kann dazu ausgebildet sein, Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere 17 von der ringförmigen Dichteinrichtung 9 weg oder zu dieser hin zu fördern. Die Fördergeometrie 20 wird vorzugsweise entsprechend der Rotationsrichtung der Antriebswelle 7 beispielsweise als linksgängige oder als rechtsgängige Verschraubung vorgesehen. Die Fördergeometrie 20 kann bereits bei der Fertigung der Antriebswelle 7 durch eine vorbestimmte Bearbeitungsrichtung und/oder Bearbeitungsgeschwindigkeit bei der spanenden Bearbeitung der Antriebswelle 7 in die Wellenoberfläche 19 eingebracht werden. Die Fördergeometrie 20 ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass diese bei einem Rotieren der Antriebswelle 7 die ringförmige Dichteinrichtung 9 nicht beschädigt. Bevorzugt ist die Fördergeometrie 20 derart ausgebildet, dass Bereiche der Antriebswelle 7, welche von der ringförmigen Dichteinrichtung kontaktiert werden, die Fördergeometrie 20 nicht aufweisen. Insbesondere ist die Fördergeometrie 20 lediglich an einem sich in den Außenraum 8 erstreckenden Wellenabsatz 21 der Antriebswelle 7 vorgesehen. Vorzugsweise weist der Wellenabsatz 21 eine axiale Länge b und einen Wellenabsatzdurchmesser DW auf. Die 2 illustriert eine beispielhafte Ausführungsform der ringförmigen Dichteinrichtung 9, welche lediglich die erste Dichtlippe 13 aufweist.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Fördergeometrie 20 ist diese dazu ausgelegt Dichtflüssigkeit zum Ausbilden der Flüssigkeitsbarriere 17 in Richtung der ringförmigen Dichteinrichtung 9 zu fördern. Der Fördergeometrie 20 wird die zum Aufbau der Flüssigkeitsbarriere 17 erforderliche Dichtflüssigkeit beispielsweise durch einen in dem Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 vorhandenen Dichtflüssigkeitsnebel, insbesondere einen Ölnebel, zugeführt. Überflüssige Dichtflüssigkeit wird durch das Rotieren der Antriebswelle 7 weggeschleudert. Ferner kann die Fördergeometrie 20 mittels einer in 3 illustrierten Dosiereinrichtung 22 mit der Dichtflüssigkeit versorgt werden. Derart wird ein kontinuierlicher Dichtflüssigkeitsstrom zu der ringförmigen Dichteinrichtung 9 hin verwirklicht.
  • Bei einer alternativen aber ebenso bevorzugten Ausgestaltung der Fördergeometrie 20 ist diese dazu ausgebildet, Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere 17 von der ringförmigen Dichteinrichtung 9 weg zu fördern. Hierdurch wird ein Aufstauen der Dichtflüssigkeit vor der ringförmigen Dichteinrichtung 9 unterbunden.
  • In einer Ausführungsform der Dichtvorrichtung 1 weist diese die bevorzugt in dem Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 angeordnete Dosiereinrichtung 22 auf. Bei dieser Ausführungsform der Dichtvorrichtung 1 ist an der Antriebswelle 7 beispielsweise keine Fördergeometrie vorgesehen. Die Dosiereinrichtung 22 dosiert die Dichtflüssigkeit vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der ringförmigen Dichteinrichtung 9 auf den Wellenabsatz 21 der Antriebswelle 7 auf. Die Dosiereinrichtung 22 ist vorzugsweise als Tropfschmiereinrichtung ausgebildet.
  • Durch das Vorsehen der Flüssigkeitsbarriere 17 auf der Seite der ringförmigen Dichteinrichtung 9, welche dem Außenraum 8 der Kraftstoffpumpe 2 zugeordnet ist, werden die Dichtbedingungen der ringförmigen Dichteinrichtung 9 verbessert, das Eindringen von gasförmigen Medium aus dem Außenraum 8 in den Innenraum 5 wird unterbunden und die Wellenoberfläche 19 der Antriebswelle 7 wird in dem Kontaktbereich 18 vor Kavitation geschützt. Hierdurch wird die Dichtleistung der Dichtvorrichtung 1 für einen langen Zeitraum gewährleistet.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind die vorstehend beschriebenen Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele beliebig miteinander kombinierbar. Ferner sei darauf hingewiesen, dass "ein" eine Mehrzahl nicht ausschließt.
  • 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 19627757 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Dichtvorrichtung (1) für eine Kraftstoffpumpe (2) eines Kraftfahrzeuges, mit: einer eine Antriebswelle (7) der Kraftstoffpumpe (2) zumindest abschnittsweise umfänglich berührenden ringförmigen Dichteinrichtung (9), welche einen Innenraum (5) der Kraftstoffpumpe (2) von einem Außenraum (8) derselben abtrennt; und einer zumindest abschnittsweise in dem Außenraum (8) der Kraftstoffpumpe (2) angeordneten Flüssigkeitsbarriere (17) in Form eines die Antriebswelle (7) umfänglich umschließenden Dichtflüssigkeitsfilmes, wobei die Flüssigkeitsbarriere (17) die ringförmige Dichteinrichtung (9) zumindest bei einem Rotieren der Antriebswelle (7) umfänglich vollständig benetzt.
  2. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichteinrichtung (9) als Wellendichtring (9) mit zumindest einer die Antriebswelle (7) zumindest abschnittsweise umfänglich berührenden Dichtlippe (13, 15) ausgebildet ist.
  3. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Kontaktbereich (18) der ringförmigen Dichteinrichtung (9) zumindest bei dem Rotieren der Antriebswelle (7) in einer radialer Richtung (r) der Antriebswelle (7) stets unter einem Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitsbarriere (17) befindet.
  4. Dichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (18) linienförmig ausgebildet ist und die Antriebswelle (7) insbesondere umfänglich vollständig umschließt.
  5. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (7) an ihrer Wellenoberfläche (19) eine Fördergeometrie (20) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, Dichtflüssigkeit zu der ringförmigen Dichteinrichtung (9) hin oder von dieser weg zu fördern.
  6. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbilden der Flüssigkeitsbarriere (17) eine Dosiereinrichtung (22), insbesondere eine Tropfschmiereinrichtung, vorgesehen ist, welche der ringförmigen Dichteinrichtung (9) von dem Außenraum (8) her Dichtflüssigkeit zuführt.
  7. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtflüssigkeit der Flüssigkeitsbarriere (17) eine höhere Viskosität aufweist als ein in dem Innenraum (5) der Kraftstoffpumpe vorgesehenes Hydraulikfluid (4).
  8. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbilden der Flüssigkeitsbarriere (17) in dem Außenraum (8) der Kraftstoffpumpe (2) eine Ölnebelschmierung vorgesehen ist, welche der ringförmigen Dichteinrichtung (9) von dem Außenraum (8) her eine Dichtflüssigkeit zuführt.
  9. Kraftstoffpumpe (2) mit einer Dichtvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Kraftfahrzeug mit einer Dichtvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder mit einer Kraftstoffpumpe (2) nach Anspruch 9.
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GB2560331A (en) * 2017-03-07 2018-09-12 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Oil seal

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DE858483C (de) * 1937-12-04 1952-12-08 Ahlborn E Ag Wellenabdichtung
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