DE102012210176A1

DE102012210176A1 - Stößel

Info

Publication number: DE102012210176A1
Application number: DE102012210176A
Authority: DE
Inventors: Norbert Geyer; Stefan Dorn
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2013-12-19
Also published as: CN104395598B; CN104395598A; PL2861862T3; US20150192098A1; EP2861862B1; US9599081B2; WO2013189623A1; EP2861862A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Stößel (1) für eine Kraftstoffeinspritzpumpe, mit einem rohrähnlichen Gehäuse (2), das im Bereich einer ersten Ringstirn (3) eine Rolle (4) für einen Anlauf eines periodischen Huberzeugers innerhalb seines Innenmantels (5) aufnimmt, welche Rolle von ihren Stirnseiten (6) abragende Achsstümpfe (7) hat, über welche sie in Aufnahmen (8) des Gehäuses (2) sitzt, wobei das Gehäuse (2) axial unterhalb der Rolle (4) von einem Brückenstück (9) durchragt ist, dessen einer zweiten Ringstirn (10) des Gehäuses (2) zugewandte Unterseite (11) als Anlage für ein Stößelfolgeteil fungiert, wobei der Innenmantel (5) des Gehäuses (2), ausgehend von dessen erster in Richtung zur zweiten Ringstirn (3, 10) sowie zumindest in dessen einen Außenmantel (12) der Rolle (4) umfassenden jeweiligen Umfangsabschnitt (13), eine geringfügig unterhalb einer halben Höhe der Rolle (4) auslaufende, taschenartige Materialverdünnung (14) hat, in welche die Rolle (4) mit ihren Ringkanten (15) ragt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stößel, insbesondere für eine Pumpe oder einen Verdichter, mit einem rohrähnlichen Gehäuse, das im Bereich einer ersten Ringstirn eine Rolle für einen Anlauf eines periodischen Huberzeugers innerhalb seines Innenmantels aufnimmt, welche Rolle ein- oder mehrteilig von ihren Stirnseiten abragende Achsstümpfe hat, über welche sie in Aufnahmen des Gehäuses sitzt, wobei das Gehäuse axial unterhalb der Rolle von einem Brückenstück durchragt ist, dessen einer zweiten Ringstirn des Gehäuses zugewandte Unterseite zumindest mittelbar als Anlage für ein Stößelfolgeteil fungiert.
Ein derartiger Stößel geht aus der DE 10 2010 022 318 A1 hervor. Er findet Anwendung in einer hochbelasteten Kraftstoffeinspritzpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine.
Zunehmende Tragfähigkeitsanforderungen der Stößel, hervorgerufen bspw. durch Drehzahl- und Einspritzdrucksteigerungen, erfordern deren robustere Auslegung, welcher jedoch Bauraumgrenzen entgegenstehen. So ist zu erkennen, dass eine vergleichsweise kleine Rolle mit einer somit nur begrenzten Belastbarkeit verbaut ist. Bei einer Vergrößerung eines Radius der Rolle würde diese einfach gesagt mit ihren zwei Ringkanten am Innenmantel des Gehäuses anlaufen. Bei einer Erhöhung eines Radius des Stößels zur Unterbringung der vergrößerten Rolle müsste zwangsläufig dessen pumpenseitige Führung vergrößert werden, was enorme Änderungen an bereits fertigen Pumpendesigns zur Folge hätte.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Stößel zu schaffen, der bei kompakten Abmessungen stärker belastbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Innenmantel des Gehäuses, ausgehend von dessen erster in Richtung zur zweiten Ringstirn sowie zumindest in dessen einen Außenmantel der Rolle umfassenden jeweiligen Umfangsabschnitt, eine geringfügig unterhalb einer halben Höhe der Rolle auslaufende, taschenartige Materialverdünnung hat, in oder an welche die Rolle mit ihren Ringkanten ragt.
Hierdurch liegt ein höher belastbarer Stößel vor, der kompakt wie bisher baut und dessen Gewicht wegen der nunmehr vergrößerten Rolle nur maximal geringfügig gegenüber dem vorbekannten Stößel erhöht ist. Es gelingt somit, ohne den Durchmesser des Gehäuses zu erhöhen oder ohne dessen Wandung bedeutend zu schwächen, größere und somit belastbarere Rollen mit besseren Tragzahlen für den Nocken- oder Exzenteranlauf zu verwenden.
Gegenüber dem eingangs zitierten Stand der Technik liegt nunmehr der verdünnte Bereich des Innenmantels des Gehäuses im oberen Abschnitt vor, letztlich kopfüber zum vorbekannten Design.
Die Rolle sitzt bevorzugt weitestgehend eingetaucht innerhalb des oberen Randes des Gehäuses, was einen Beitrag in Richtung Kompaktbau leistet. Ggf. können deren Aufnahmen auch an von der ersten Ringstirn nach oben abstehenden Ansätzen liegen. Als Aufnahmen kommen Bohrungen oder U-ähnliche, nach oben offene Taschen infrage.
Zwar ist es generell denkbar und vorgesehen, das Material des Innenmantels des Hemdes nur in dem Umfangsbereich freizustellen, welcher einem Außenmantel der Rolle gegenüber liegt, so dass ein verbleibender Innenmantelabschnitt letztlich glattwandig gemeinsam mit dem unteren Innenmantelabschnitt ist. Fertigungstechnisch zweckmäßiger ist es jedoch, die Materialfreistellung als umlaufenden Ring darzustellen, so dass das Gehäuse einfach tiefgezogen oder fließgepresst werden kann. Alternativ zu den letztgenannten Maßnahmen kommen auch ein spanender Prozess oder eine MIM-Darstellung infrage.
Durch die als Umlaufring vorgeschlagene Materialverdünnung ist das Gehäuse am Innenmantel lediglich zweigestuft und hat somit eine simple Gestaltung. Der Außenmantel des Gehäuses ist vorschlagsgemäß weitestgehend glattwandig ungestuft, so dass sich eine gute Führungslänge für dieses in dessen Aufnahme ergibt. Ggf. können dem Innenmantel auch mehr als zwei Stufen immanent sein.
Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung sollen die Achsstümpfe, welche die Rolle im Gehäuse tragen, entweder ein- oder mehrteilig mit der Rolle verbunden sein. Bei der mehrteiligen, bevorzugten Lösung sind die Achsstümpfe somit Bestandteil eines Bolzens, auf welchem die Rolle bspw. über eine Nadellagerung drehbar verläuft. Bei der mehrteiligen Variante würden die Achsstümpfe somit gegenüber ihren gehäuseseitigen Aufnahmen rotieren, worin ggf. auch Nadellagerungen eingesetzt sein können.
Der vorschlagsgemäße Stößel soll in oder für eine Kraftstoffeinspritzpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine Verwendung finden. Gleichermaßen kommt ein Einsatz in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine oder in einem Axial- oder Radialkolbenverdichter oder einer respektiven -pumpe infrage.
Die Erfindung geht aus der Zeichnung hervor:

• 1 zeigt einen Längsschnitt des Stößels;
• 2 zeigt einen gegenüber 1 um 90° gedrehten Längsschnitt;
• 3 zeigt eine Draufsicht auf den Stößel und
• 4 zeigt die Einzelheit „Z“ nach 3.

Dargestellt ist ein Stößel 1, hier für eine Hochdruckpumpe für Dieselkraftstoff einer Brennkraftmaschine. Der Stößel 1 hat ein rohrähnliches Gehäuse 2, das im Bereich einer ersten, oberen Ringstirn 3 eine Rolle 4 für einen Anlauf eines Hubnockens innerhalb seines Innenmantels 5 aufnimmt.
Axial unterhalb der Rolle 4 ist das hier aus Stahlblech tiefgezogene Gehäuse 2 von einem separaten Brückenstück 9 durchragt. Dieses liegt als gestanzte Platte vor, dessen einer zweiten, unteren Ringstirn 10 des Gehäuses 2 zugewandte Unterseite 11 als Anlage für einen Pumpenkolben fungiert.
Wie dargestellt, verläuft die Rolle 4 über eine Wälzlagerung 20 auf einem Bolzen 17. Letztgenannter ist mit jedem Ende, das hier als Achsstumpf 7 bezeichnet ist, in einer teilzylindrischen Aufnahme 8 eines als Flach ausgebildeten, jeweils eingerückten Bereichs 18 des Gehäuses 2 aufgenommen.
Der Innenmantel 5 des Gehäuses 2 hat eine taschenartige Materialverdünnung 14. Diese geht von dessen erster in Richtung zur zweiten Ringstirn 3, 10 aus, so dass der Innenmantel 5 des Gehäuses 2 in seinem oberen Bereich einen größeren Kreis als im unteren Bereich beschreibt. Die Materialverdünnung 14 endet unterhalb einer halben Höhe der Rolle 4. Durch diese simple Maßnahme gelingt es, eine größere und somit belastbarere Rolle 4 zu verbauen, ohne den Gehäusedurchmesser selbst zu vergrößern. Die Rolle 4 ragt mit ihren Ringkanten 15 in den Bereich der Materialverdünnung 14 des Innenmantels 5, was aus 3 i. V. mit 4 gut entnehmbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Stößel
2: Gehäuse
3: erste Ringstirn
4: Rolle
5: Innenmantel
6: Stirnseite
7: Achsstumpf
8: Aufnahme
9: Brückenstück
10: zweite Ringstirn
11: Unterseite

12: Außenmantel Rolle
13: Umfangsabschnitt
14: Materialverdünnung
15: Ringkante
16: Außenmantel Gehäuse
17: Bolzen
18: Bereich
19: Innenmantelring
20: Wälzlagerung

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 102010022318 A1 [0002]

Claims

Stößel (1), insbesondere für eine Pumpe oder einen Verdichter, mit einem rohrähnlichen Gehäuse (2), das im Bereich einer ersten Ringstirn (3) eine Rolle (4) für einen Anlauf eines periodischen Huberzeugers innerhalb seines Innenmantels (5) aufnimmt, welche Rolle ein- oder mehrteilig von ihren Stirnseiten (6) abragende Achsstümpfe (7) hat, über welche sie in Aufnahmen (8) des Gehäuses (2) sitzt, wobei das Gehäuse (2) axial unterhalb der Rolle (4) von einem Brückenstück (9) durchragt ist, dessen einer zweiten Ringstirn (10) des Gehäuses (2) zugewandte Unterseite (11) zumindest mittelbar als Anlage für ein Stößelfolgeteil fungiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (5) des Gehäuses (2), ausgehend von dessen erster in Richtung zur zweiten Ringstirn (3, 10) sowie zumindest in dessen einen Außenmantel (12) der Rolle (4) umfassenden jeweiligen Umfangsabschnitt (13), eine geringfügig unterhalb einer halben Höhe der Rolle (4) auslaufende, taschenartige Materialverdünnung (14) hat, in oder an welche die Rolle (4) mit ihren Ringkanten (15) ragt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die taschenartige Materialverdünnung (14) als umlaufender Ring vorliegt.
Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (5) des Gehäuses (2) lediglich zweigestuft ist, bestehend aus der Materialverdünnung (14) bei der ersten Ringstirn (3) und einem verbleibenden Innenmantelring (19) bei der zweiten Ringstirn (10), wobei ein Außenmantel (16) des Gehäuses (2) zumindest weitestgehend ungestuft-glattwandig vorliegt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstümpfe (7) entweder einteiliger Bestandteil der Rolle (4) sind oder als Endstücke eines separaten Bolzens (17) vorliegen, auf welchem die Rolle (4) gleit- oder wälzgelagert verläuft.
Stößel nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (8) des Gehäuses (2) für die Achsstümpfe (7) als Bohrungen oder in Richtung zur ersten Ringstirn (3) offene Taschen vorliegen, wobei jede Aufnahme (8) in einem als Flach ausgebildeten, eingerückten Bereich (18) des Gehäuses (2) liegt.
Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverdünnung (14) spanlos in das Gehäuse (2) geformt ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) spanlos durch Fließpressen oder Tiefziehen dargestellt ist.