DE102013202129A1

DE102013202129A1 - Stößel

Info

Publication number: DE102013202129A1
Application number: DE102013202129.1A
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: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2014-08-14
Also published as: WO2014121774A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Stößel (1) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einem Gehäuse (2), bei dessen antriebsseitiger Ringstirn (3) sich zwei von einem Außenmantel (4) des Gehäuses (2) eingerückte, hierin je ein Fenster (5) bildende Flachs (6) diametral gegenüber liegen, in denen ein eine Rolle (7) tragender Bolzen (8) gelagert ist, wobei ein Innenmantel (9) des Gehäuses (2), axial unterhalb der Rolle (7) sowie zu dieser in Umfangsrichtung gleich ausgerichtet, von einem massiven, balkenartigen Brückenstück (10) durchquert ist, dessen Unterstirn (11) auf der Seite einer abtriebsseitigen Ringstirn (22) des Gehäuses (2) eine Anlage für ein Stößelfolgeteil bildet, welches Brückenstück (10) in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn (3) mit seiner Oberstirn (23) an Unterseiten (12) der Flachs (6) anliegt, wobei von einer ersten Querseite (13) des Brückenstücks (10) einteilig eine Nase (14) abragt, welche sich durch einen Durchbruch (15) des Gehäuse (2) bei einem der Flachs (6) zur Darstellung einer Stößelverdrehsicherung erstreckt, wobei das Brückenstück (10) über dessen erste und zweite Querseite (13, 16) am Innenmantel (9) des Gehäuses (2) anliegt, wobei vom Innenmantel (9) des Gehäuses (2), im Abschnitt dessen Längsmitte, eine erste Ringverdickung (17) einragt, deren oberer Ringabsatz (18) Längswände (19) der Fenster (5) schneidet, wobei deren unterer Ringabsatz (20) über untere Querwände (21) der Fenster (5) hinausgeht und wobei das Brückenstück (10) mit seiner zweiten Querseite (16) an der ersten Ringverdickung (17) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stößel, insbesondere für eine Pumpe oder einen Verdichter, mit einem rohrähnlichen Gehäuse, bei dessen antriebsseitiger Ringstirn sich zwei von einem Außenmantel des Gehäuses eingerückte, hierin je ein Fenster bildende Flachs diametral gegenüber liegen, in denen ein eine Rolle tragender Bolzen gelagert ist, wobei ein Innenmantel des Gehäuses, axial unterhalb der Rolle sowie zu dieser in Umfangsrichtung gleich ausgerichtet, von einem massiven, balkenartigen Brückenstück durchquert ist, dessen Unterstirn auf der Seite einer abtriebsseitigen Ringstirn des Gehäuses eine Anlage für ein Stößelfolgeteil bildet, welches Brückenstück in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn mit seiner Oberstirn an Unterseiten der Flachs anliegt, wobei von einer ersten Querseite des Brückenstücks eine Nase abragt, welche sich durch einen Durchbruch des Gehäuse bei einem der Flachs zur Darstellung einer Stößelverdrehsicherung erstreckt und wobei das Brückenstück über dessen erste und zweite Querseite am Innenmantel des Gehäuses anliegt.
Ein gattungsgemäßer Stößel geht aus der DE 10 2012 217 801 hervor. Dessen Gehäuse baut vergleichsweise massiv. Es ist ein zweigeteiltes Brückenstück appliziert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen leichtbauenden, hochbelastbaren Stößel zu schaffen, welcher sich einfach montieren lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Nase einteilig vom Brückenstück ausgeht, wobei vom Innenmantel des Gehäuses, im Abschnitt dessen Längsmitte, eine erste Ringverdickung einragt, deren oberer Ringabsatz Längswände der Fenster schneidet, wobei deren unterer Ringabsatz über untere Querwände der Fenster hinausgeht und wobei das Brückenstück mit seiner zweiten Querseite an der ersten Ringverdickung anliegt.
Somit liegt ein Stößel vor, dessen Gehäuseinnenmantel gestuft ist. Aufgrund des lediglich im Bereich seiner Längsmitte innenwandig verdickten Hemdabschnitts des Gehäuses baut der Stößel vergleichsweise leicht. Zudem kann, aufgrund des von der abtriebsseitigen Ringstirn ausgehenden, nunmehr verdünnten Innenmantels, ein dickeres Brückenstück durch Einkippen von dieser Ringstirn aus montiert werden, ohne dass es zu einem Kontakt des Brückenstücks über dessen zweite Querseite mit dem Innenmantel des Gehäuses kommt. Das Gehäuse kann zudem, vor einem Einbringen der Flachs mit Fenster, beidseits dessen Quermittelebene symmetrisch vorliegen, so dass dessen Handling vor den weiteren Fertigungsschritten vereinfacht ist.
Das Brückenstück liegt in dessen Umfangs- sowie Längsrichtung spielarm oder spielfrei im Gehäuse. Ein Klappern ist ausgeschlossen. Augrund der zum Innenmantel des Gehäuses komplementären Gestaltung dessen Querseiten wird eine optimale Krafteinleitung / Abstützung realisiert.
Das Brückenstück mit einteilig angebundener Nase wird bspw. durch Ausstanzen aus Blech dargestellt. Ggf. kommt auch dessen spanende oder urformtechnische Ausbildung infrage. Auch kann das Brückenstück aus einem Strangprofil abgetrennt sein.
Alternativ kann sich die vorbeschriebene Ringverdickung, ausgehend von dem axialen Mittenbereich des Gehäuses, auch bis an die antriebsseitige Ringstirn des Gehäuses heran erstrecken, so dass lediglich der untere Gehäusebereich innenwandig verdünnt vorliegt.
Die in einer Fortbildung der Erfindung beschriebene zweite Ringverdickung bei der abtriebsseitigen Ringstirn des Gehäuses wirkt sich positiv auf dessen Steifigkeit aus.
Zudem ist es vorgeschlagen, den Durchbruch für die Nase des Brückenstücks im Gehäuse direkt an einer unteren Querwand eines der Fenster zu applizieren. Dies hat fertigungstechnische Vorteile, da ggf. ohne Umspannen des Werkstücks der Durchbruch gemeinsam mit dem Fenster dargestellt werden kann. Außerdem erweist sich eine Montage des Brückenstücks mit Nase durch schräges Ansetzen von unten, demnach durch die untere Ringstirn, als vergleichsweise einfach. Hierbei findet die Nase des Brückenstücks einen ausreichend großen Einführraum. Ggf. kann der Durchbruch auch separat vom Fenster ausgebildet sein.
Ein weiterer Unteranspruch betrifft ein vorteilhaftes Größenverhältnis zwischen einer Dicke des Brückenstücks und einer Höhe des Gehäuses. Aufgrund des erfindungsgemäßen Stößeldesigns können im Verhältnis zur Stößelhöhe nunmehr deutlich dickere und somit belastbarere Brückenstücke montiert werden.
Die balkenartige Gestaltung des Brückenstücks gestatten einen guten lateralen Durchtritt von bspw. Kraftstoff wie Dieselkraftstoff oder von Schmiermittel bzw. verhindert ein „Aufpumpen“ des Stößels. Gleichzeitig kann das Brückenstück gut gehandhabt werden.
Vorzugsweise liegt das Gehäuse als ein aus Blech tiefgezogenes Bauteil oder als Fließpressteil vor. Es kann alternativ auch aus einem MIM-Werkstoff bestehen oder spanend dargestellt sein.
Der vorschlagsgemäße Stößel soll zur wenigstens mittelbaren Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffeinspritzpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine Verwendung finden. Gleichermaßen kommt ein Einsatz in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, in einem Axial- oder Radialkolbenverdichter oder in einer respektiven -pumpe infrage.
Zur Zeichnung:
1 zeigt einen fertig montierten Stößel in einer räumlichen Ansicht;
2 zeigt das Gehäuse des Stößels von dessen abtriebsseitiger Ringstirn her in räumlicher Darstellung;
3 zeigt eine Unteransicht des Stößels;
4 zeigt einen Längsschnitt durch den Stößel, längs durch dessen Bolzen;
5 zeigt einen um 90° gegenüber 4 gedrehten Längsschnitt;
6 zeigt einen Längsschnitt wie in 4 mit alternativ gestaltetem Gehäuseinnenmantel und
7 zeigt das Brückenstück in einer räumlichen Ansicht.
Dargestellt ist in ein nocken- oder exzenterfolgender Stößel 1 für eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine. Der Stößel 1 kann, neben seinem direktem Einbau in eine Kraftstoffhochdruckpumpe, auch lediglich für eine Implementierung in eine pumpennahe Führung bspw. an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vorgesehen sein.
Der Stößel 1 hat ein rohrähnliches Gehäuse 2 aus tiefgezogenem Stahlblech. Bei einer antriebsseitigen Ringstirn 3 des Gehäuses 2 liegen sich zwei von einem Außenmantel 4 des Gehäuses 2 eingerückte, im Gehäuse 2 je ein Fenster 5 bildende Flachs 6 diametral gegenüber. In Letztgenannten ist ein eine Rolle 7 tragender Bolzen 8 gelagert.
Ein Innenmantel 9 des Gehäuses 2 ist axial unterhalb der Rolle 7 von einem massiven, balkenartigen Brückenstück 10 durchquert, welches zur Rolle 7 gleich ausgerichtet ist. Eine Unterstirn 11 des Brückenstücks 10 auf der Seite einer abtriebsseitigen Ringstirn 22 des Gehäuses 2 bildet eine Anlage für ein Stößelfolgeteil (Pumpenkolben). Das Brückenstück 10 liegt dabei in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn 3 mit seiner Oberstirn 23 an Unterseiten 12 der Flachs 6 an, was gut aus den 4, 6 entnehmbar ist.
Von einer ersten Querseite 13 des Brückenstücks 10 ragt einteilig eine Nase 14 ab (s. a. 7), welche sich durch einen Durchbruch 15 des Gehäuse 2 bei einem der Flachs 6 zur Darstellung einer Stößelverdrehsicherung erstreckt (s. 1, 4, 6). Der Durchbruch 15 geht hierbei, wie gut aus 1 entnehmbar ist, von einer unteren Querwand 21 des respektiven Fensters 5 im Gehäuse 2 in Richtung zur abtriebsseitigen Ringstirn 22 des Gehäuses 2 aus. Das Brückenstück 10 liegt über dessen erste und zweite Querseite 13, 16 am Innenmantel 9 des Gehäuses 2 an (s. 3). Dabei sind die Querseiten 13, 16 komplementär zum Innenmantel 9 ausgeführt.
Von dem Innenmantel 9 ragt im Abschnitt einer Längsmitte des Gehäuses 2 (s. 2, 5) eine erste Ringverdickung 17 ein. Längswände 19 der Fenster 5 sind dabei von einem oberen Ringabsatz 18 der Ringverdickung 17 geschnitten. Ein unterer Ringabsatz 20 der Ringverdickung 17 geht über die unteren Querwände 21 der Fenster 5 hinaus. Hierbei liegt das Brückenstück 10 mit seiner zweiten Querseite 16 an der ersten Ringverdickung 17 an (s. 4).
Wie 6 offenbart, ist ein unmittelbar an die abtriebsseitige Ringstirn 22 angeschlossener Abschnitt des Innenmantels 9 des Gehäuses 2 mit einer zweiten Ringverdickung 24 versehen. Somit verläuft zwischen der vorgenannten ersten und der zweiten Ringverdickung 17, 24 eine Ringnut 25 im Innenmantel 9 des Gehäuses 2.
Wie bspw. aus 4 hervorgeht, ist das Brückenstück 10 vergleichsweise massiv dargestellt, so dass dieses nicht mehr als dünnwandige Platine bezeichnet werden kann. Hierbei gilt für einen Quotienten aus einer Höhe h des Gehäuses 1 und einer Dicke d des Brückenstücks 10: h/d ≤ 6.
Bezugszeichenliste

1: Stößel
2: Gehäuse
3: antriebsseitige Ringstirn
4: Außenmantel
5: Fenster
6: Flach
7: Rolle
8: Bolzen
9: Innenmantel
10: Brückenstück
11: Unterstirn
12: Unterseite
13: erste Querseite
14: Nase
15: Durchbruch
16: zweite Querseite
17: erste Ringverdickung
18: oberer Ringabsatz
19: Längswand
20: unterer Ringabsatz
21: Querwand
22: abtriebsseitige Ringstirn
23: Oberstirn
24: zweite Ringverdickung
25: Ringnut
h: Höhe Gehäuse
d: Dicke Brückenstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012217801 [0002]

Claims

Stößel (1), insbesondere für eine Pumpe oder einen Verdichter, mit einem rohrähnlichen Gehäuse (2), bei dessen antriebsseitiger Ringstirn (3) sich zwei von einem Außenmantel (4) des Gehäuses (2) eingerückte, hierin je ein Fenster (5) bildende Flachs (6) diametral gegenüber liegen, in denen ein eine Rolle (7) tragender Bolzen (8) gelagert ist, wobei ein Innenmantel (9) des Gehäuses (2), axial unterhalb der Rolle (7) sowie zu dieser in Umfangsrichtung gleich ausgerichtet, von einem massiven, balkenartigen Brückenstück (10) durchquert ist, dessen Unterstirn (11) auf der Seite einer abtriebsseitigen Ringstirn (22) des Gehäuses (2) eine Anlage für ein Stößelfolgeteil bildet, welches Brückenstück (10) in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn (3) mit seiner Oberstirn (23) an Unterseiten (12) der Flachs (6) anliegt, wobei von einer ersten Querseite (13) des Brückenstücks (10) eine Nase (14) abragt, welche sich durch einen Durchbruch (15) des Gehäuse (2) bei einem der Flachs (6) zur Darstellung einer Stößelverdrehsicherung erstreckt und wobei das Brückenstück (10) über dessen erste und zweite Querseite (13, 16) am Innenmantel (9) des Gehäuses (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (14) einteilig vom Brückenstück (10) ausgeht, wobei vom Innenmantel (9) des Gehäuses (2), im Abschnitt dessen Längsmitte, eine erste Ringverdickung (17) einragt, deren oberer Ringabsatz (18) Längswände (19) der Fenster (5) schneidet, wobei deren unterer Ringabsatz (20) über untere Querwände (21) der Fenster (5) hinausgeht und wobei das Brückenstück (10) mit seiner zweiten Querseite (16) an der ersten Ringverdickung (17) anliegt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein unmittelbar an die abtriebsseitige Ringstirn (22) angeschlossener Abschnitt des Innenmantels (9) des Gehäuses (2) mit einer zweiten Ringverdickung (24) versehen ist, derart, dass zwischen der ersten und der zweiten Ringverdickung (17, 24) eine Ringnut (25) im Innenmantel (9) des Gehäuses (2) dargestellt ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (15) für die Nase (14) des Brückenstücks (10) im Gehäuse (2) von der unteren Querwand (21) des respektiven Fensters (5) im Gehäuse (2) in Richtung zur abtriebsseitigen Ringstirn (22) des Gehäuses (2) ausgeht.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (10) derartig massiv ist, dass für einen Quotienten aus der Höhe (h) des Gehäuses (2) und der Dicke (d) des Brückenstücks (10) gilt: h/d ≤ 6.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) entweder a) ein Tiefziehteil, b) ein Fließpressteil oder c) aus einem Rohr abgetrennt ist.