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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Stößel und einen Pumpenzylinder der Hochdruckpumpe aufnehmenden Gehäuse und mit einem mit dem Stößel zusammenwirkenden und in dem Pumpenzylinder geführten Pumpenstößel, der mit einer in einem Stößelfederraum angeordneten Stößelfeder zusammenwirkt und wobei zwischen dem Pumpenzylinder und dem Pumpenstößel eine unterhalb des Pumpenzylinders positionierte Stößeldichtung angeordnet ist.
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Stand der Technik
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Eine derartige Hochdruckpumpe ist aus der
DE 602 23 456 T2 bekannt. Diese Hochdruckpumpe weist einen üblichen und bekannten Aufbau auf, bei der ein Pumpenstößel von einer Nockenwelle translatorisch auf und ab bewegt wird und in einen Pumpenarbeitsraum eingebrachten Kraftstoff über eine Hochdruckleitung mit einem eingesetzten Rückschlagventil in einen Hochdruckspeicher fördert. Zwischen der Nockenwelle und dem Pumpenstößel ist ein Stößel angeordnet, der als Gleitstößel ausgebildet ist. Weiterhin ist der Pumpenstößel gegenüber einem Pumpenzylinder, in dem der Pumpenstößel geführt ist, mittels einer Stößeldichtung abgedichtet. Die entsprechende Stößeldichtung ist mehrteilig aufgebaut und weist ein ringförmiges Kunstharz-Abdichtungselement, ein ringförmiges Kautschuk-Abdichtungselement und einen Ring aus Kunstharz auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckpumpe bereitzustellen, die insbesondere hinsichtlich einer Abdichtung eines Pumpenstößels gegenüber einem Pumpenzylinder verbessert ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Stößeldichtung eine einteilige Elastomerdichtung ist, und dass die Stößeldichtung mittels einer Klemmhülse an dem Pumpenzylinder festgelegt ist. Die so ausgebildete und an dem Pumpenzylinder befestigte Stößeldichtung weist mehrere Vorteile gegenüber dem aufgezeigten Stand der Technik auf. So ermöglicht die einstückige Ausbildung der Stößeldichtung eine wesentlich einfachere Handhabung und Montage der Stößeldichtung. Weiterhin ist dadurch, dass die Stößeldichtung unterhalb des Pumpenzylinders angeordnet ist und mittels der Klemmhülse an dem Pumpenzylinder festgelegt ist, eine Verlängerung des Pumpenzylinders möglich, wodurch die Führung des Pumpenstößels in dem Pumpenzylinder verbessert ist. Die Befestigung der Stößeldichtung mittels der Klemmhülse ist zuverlässig und dabei einfach zu montieren und die Klemmhülse ist mit geringem Aufwand herstellbar.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die Klemmhülse auf einen Absatz des Pumpenzylinders aufgepresst. Der Absatz ist als Außenabsatz ausgebildet und weist eine Tiefe auf, die für geringfügig größer als die Dicke der Klemmhülse ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die Klemmhülse nicht über den Außenumfang des Pumpenzylinders vorsteht und somit bei der Montage des Pumpenzylinders in dem Gehäuse, das beispielweise ein Kurbelgehäuse oder ein Räderkasten einer Brennkraftmaschine sein kann, keinerlei Probleme auftreten können. Die Klemmhülse kann eine endseitige Aufkantung aufweisen, mit der sie an der Stirnseite des Absatzes anliegt. Diese Aufkantung ermöglicht auch den Ansatz eines Aufziehwerkzeuges, mit dem die Klemmhülse auf den Absatz des Pumpenzylinders aufziehbar und gegebenenfalls auf diesem verpressbar ist. Auch die Aufkantung ist so bemessen, dass sie nicht über den Außenumfang des Pumpenzylinders vorsteht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Klemmhülse formschlüssig mit der Stößeldichtung verbunden. Hierzu weist die Klemmhülse wiederum in weiterer Ausgestaltung einen umlaufenden Innenringabschnitt auf, der in eine Außenringnut der Stößeldichtung eingreift. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Klemmhülse und die Stößeldichtung als eigenständige Bauteile auszubilden, die vor der Montage an der Hochdruckpumpe miteinander verbunden werden. Die Stößeldichtung ist soweit elastisch, dass diese abschnittsweise zusammengedrückt werden kann und so in die Klemmhülse eingeschoben werden kann, bis der umlaufende Innenringabschnitt der Klemmhülse in die Außenringnut der Stößeldichtung eingreift. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Stößeldichtung in die Klemmhülse eingespritzt. Diese Ausgestaltung ist die bevorzugte Ausführungsform, die ebenfalls problemlos herstellbar ist. Dabei wird beim Herstellungsvorgang der Stößeldichtung die Klemmhülse in das Spritzwerkzeug eingelegt und dann die eigentliche Stößeldichtung gespritzt beziehungsweise hergestellt.
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In Weiterbildung der Erfindung weist die Stößeldichtung zwei voneinander weg weisende V-förmige Federelemente auf, die benachbart der Außenringnut angeordnet sind. Dabei weisen die offenen Schenkel der V-förmigen Federelemente von der Außenringnut zu den gegenüberliegenden Enden der Stößeldichtung. Die V-förmigen Federelemente stellen sicher, dass die Stößeldichtung mit endseitigen Dichtlippen sowohl an der Klemmhülse als auch an dem Pumpenstößel fest anliegt. Um diese feste Anlage auch an der Klemmhülse unterhalb des umlaufenden Innenringabschnitts zu gewährleisten, kann die Klemmhülse eine sich über den Innenringabschnitt erstreckende Länge aufweisen, die in etwa der Hälfte der Länge der Stößeldichtung entspricht. Bei dieser Ausführungsform ist der Innenringabschnitt beispielsweise als separates Bauteil in der Klemmhülse befestigt oder aber der Innenringabschnitt wird durch einen entsprechenden Stauchvorgang der Klemmhülse hergestellt.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Federelemente aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Die so hergestellten Federelemente sind leicht und kostengünstig herstellbar und darüber hinaus für einen unkomplizierten Spritzvorgang der Stößeldichtung in das Spritzwerkzeug in geeigneter Weise einsetzbar und fixierbar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Klemmhülse aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Auch in diesem Fall ist die so hergestellte Klemmhülse ist einfach und kostengünstig herstellbar.
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In Weiterbildung der Erfindung weist die Klemmhülse im Bereich der Aufpresszone auf den Absatz des Pumpenzylinders zumindest eine ringabschnittsförmige Innenbeschichtung aus einem Dichtmaterial auf. Dadurch ist sichergestellt, dass die Klemmhülse in jedem Fall eine flüssigkeitsdichte Verbindung gegenüber dem Pumpenzylinder herstellt.
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In Weiterbildung der Erfindung besteht der Elastomerteil der Stößeldichtung aus einem gummiartigen, dauerhaltbaren und hitzebeständigen Werkstoff. Dabei ist die Stößeldichtung bevorzugt so ausgelegt, dass sie eine Lebensdauer aufweist, die der Lebensdauer der kompletten Hochdruckpumpe entspricht.
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Die Hochdruckpumpe kann eine beliebige Hochdruckpumpe zur Förderung eines beliebigen Fluids sein. Bevorzugt ist die Hochdruckpumpe aber eine Kraftstoffhochdruckpumpe, die beispielsweise bei einem Common-Rail-Einspritzsystem verbaut wird. Bei einer solchen Kraftstoffhochdruckpumpe wird von der Kraftstoffhochdruckpumpe unter Niederdruck zugeführter Kraftstoff beispielsweise in Form von Dieselkraftstoff in einen Hochdruckspeicher gefördert, aus dem der dort gespeicherte Kraftstoff von Kraftstoffinjektoren zur Einspritzung in zugeordnete Brennräume einer Brennkraftmaschine entnommen werden kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel näher beschrieben ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Hochdruckpumpe und
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1a eine Ausschnittsvergrößerung aus 1 im Bereich einer Stößeldichtung.
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Ausführungsform der Erfindung
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Die in 1 dargestellte Hochdruckpumpe 1 ist als Kraftstoffhochdruckpumpe ausgebildet und findet insbesondere in Common-Rail-Einspritzsystemen Verwendung. Dabei wird von der Hochdruckpumpe 1 zugeführter Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher gefördert, aus dem der dort gespeicherte Kraftstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff oder Benzin, zur Einspritzung in zugeordnete Brennräume von entsprechenden Kraftstoffinjektoren entnommen wird.
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Die Hochdruckpumpe 1 weist einen einstückig mit einem Pumpenzylinderkopf 2 ausgebildeten Pumpenzylinder 3 auf, der in ein Gehäuse 4, beispielsweise ein Kurbelgehäuse oder einen Räderkasten einer Brennkraftmaschine, eingebaut ist.
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In den Pumpenzylinder 3 ist ein Pumpenstößel 5 eingesetzt, der sich mit einem Pumpenstößelfuß 6 auf einem als Rollenstößel ausgebildeten Stößel 7 abstützt. Dabei drückt eine vorgespannte Stößelfeder 8, die sich an einem pumpenzylinderkopfseitigen Absatz in dem Pumpenzylinder 3 abstützt, gegenüberliegend eine Platte 9, die auf dem Pumpenstößelfuß 6 aufliegt, fest gegen den Rollenstößel 7. Der Rollenstößel 7 weist eine mittels eines Bolzens 10 an diesem unter Einfügung einer Lagerung 11 befestigte Laufrolle 12 auf, die auf einem nicht dargestellten Nocken einer Nockenwelle abrollt. Bei einer Drehbewegung der Nockenwelle wird der Rollenstößel 7 und damit der Pumpenstößel 5 in dem Pumpenzylinder 3 translatorisch auf und ab bewegt. Der Pumpenstößel 5 wirkt dabei mit einem in dem Pumpenzylinderkopf 2 angeordneten Pumpenarbeitsraum 13 zusammen, in den über ein beispielsweise elektromagnetisch betätigtes Einlassventil 14 über eine Zuführleitung 15 zugeführter Kraftstoff gesteuert eingelassen wird. Dieser so in den Pumpenarbeitsraum 13 eingebrachte Kraftstoff wird bei einer Aufwärtsbewegung des Pumpenstößels 5 verdichtet und über einen seitlichen Hochdruckanschluss 16 mit einem eingesetzten Rückschlagventil 17 in eine nicht dargestellte Hochdruckleitung gefördert, die mit dem Hochdruckspeicher verbunden ist.
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Der Pumpenstößel 5 ist gegenüber dem Pumpenzylinder 3 mittels einer oberhalb des Pumpenstößelfußes 6 angeordneten Stößeldichtung 18 gegenüber dem Pumpenzylinder 3 abgedichtet. Die Stößeldichtung 18 ist als einteilige Elastomer-Dichtung ausgebildet und mittels einer Klemmhülse 19 an dem Pumpenzylinder 3 befestigt. Der Pumpenzylinder 3 weist hierzu einen Absatz 20 auf, auf den die Klemmhülse 19 bis zur Anlage einer Aufkantung 21 der Klemmhülse 19 an einer Stirnseite 26 des Absatzes 20 anliegt. Im Bereich der Anlagefläche kann die Klemmhülse 19 eine Innenbeschichtung aus einem Dichtmaterial aufweisen, um eine zuverlässige Abdichtung der Klemmhülse 19 gegenüber dem Absatz 20 des Pumpenzylinders 3 zu gewährleisten.
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Gegenüberliegend weist die Klemmhülse 19 einen umlaufenden Innenringabschnitt 22 auf, der in eine Außenringnut 23 der Stößeldichtung 18 eingreift. Die Stößeldichtung 18 weist zwei voneinander weg weisende, gegenüberliegende V-förmige Federelemente 24a, 24b auf, die so gespannt sind, dass entsprechende endseitige Dichtlippen der Stößeldichtung 18 an dem Pumpenstößel 5 und an der Klemmhülse 19 anliegen.
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Wie auf der rechten Seite der Ausschnittsvergrößerung gemäß 1a gezeigt ist, kann die Klemmhülse 19 zur Sicherstellung einer Anlage auch der unteren Dichtlippe an der Klemmhülse 19 bis zum unteren Ende der Stößeldichtung 18 geführt sein, wobei dann der Innenringabschnitt 22 als gesondertes Bauteil in der Klemmhülse 19 angebracht werden kann. Die Stößeldichtung 18 wird vorzugsweise aus einem gummiartigen, dauerhaltbaren und hitzebeständigen Elastomerwerkstoff unter Umspritzung der Federelemente 24 in einem Spritzwerkzeug, in das auch die Klemmhülse 19 eingelegt wird, mittels eines Spritzvorgangs gefertigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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