DE102014202340A1

DE102014202340A1 - Pump for conveying a fluid

Info

Publication number: DE102014202340A1
Application number: DE102014202340.8A
Authority: DE
Inventors: Alexandra Klesius; Jochen Aleker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2015-08-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Förderung eines Fluids, aufweisend einen mit einem Pumpenzylinderkopf 2 verbundenen Pumpenzylinder 3, und einen in einer Zylinderführung 4 in dem Pumpenzylinder 3 translatorisch auf und ab bewegbaren Pumpenstößel 5, wobei der Pumpenstößel 5 gegenüber dem Pumpenzylinder 3 unter Bildung eines inneren Dichtungsraums 22b und eines äußeren Dichtungsraums 22a mittels einer gegenüberliegende Enden aufweisenden und längsveränderlichen Dichtung abgedichtet ist. Erfindungsgemäß wird eine Pumpe zur Förderung eines Fluids bereitgestellt, die hinsichtlich einer zuverlässigen Abdichtung unterschiedlicher Druckbereiche verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass an zumindest einem Ende der Dichtung ein mit dem Pumpenzylinderkopf 2 und/oder dem Pumpenzylinder 3 und/oder dem Pumpenstößel 5 direkt oder indirekt zusammenwirkendes Endstück 14a, 14b befestigt ist, und dass das Endstück 14a, 14b neben der Verbindungsfunktion mit dem Pumpenzylinderkopf und/oder dem Pumpenzylinder 3 und/oder dem Pumpenstößel 5 eine Zusatzfunktionalität aufweist. Diese Zusatzfunktionalität ist insbesondere eine Zentrierfunktion für eine Stößelfeder 28.The invention relates to a pump for delivering a fluid, comprising a connected to a pump cylinder head 2 pump cylinder 3, and a translatable in a cylinder guide 4 in the pump cylinder 3 up and down pump plunger 5, wherein the pump plunger 5 relative to the pump cylinder 3 to form an inner Sealing space 22b and an outer seal chamber 22a is sealed by means of an opposite ends and longitudinally variable seal. According to the invention, a pump for delivering a fluid is provided, which is improved with regard to a reliable sealing of different pressure ranges. This is achieved by attaching to at least one end of the gasket a tail 14a, 14b directly or indirectly cooperating with the pump cylinder head 2 and / or the pump cylinder 3 and / or the pump plunger 5, and that the end piece 14a, 14b in addition to the connection function with the pump cylinder head and / or the pump cylinder 3 and / or the pump tappet 5 has an additional functionality. This additional functionality is in particular a centering function for a plunger spring 28.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Förderung eines Fluids, aufweisend einen Pumpenzylinderkopf mit einem Pumpenzylinder, und einen in einer Zylinderführung in dem Pumpenzylinder translatorisch auf und ab bewegbaren Pumpenstößel, wobei der Pumpenstößel gegenüber dem Pumpenzylinder unter Bildung eines inneren Dichtungsraums und eines äußeren Dichtungsraums mittels einer gegenüberliegende Enden aufweisenden und längsveränderlichen Dichtung abgedichtet ist.The invention relates to a pump for conveying a fluid, comprising a pump cylinder head with a pump cylinder, and in a cylinder guide in the pump cylinder translationally movable up and down pump plunger, the pump plunger relative to the pump cylinder to form an inner seal chamber and an outer seal chamber by means of an opposite End sealed and longitudinally variable seal is sealed.

Stand der TechnikState of the art

Eine derartige Pumpe zur Förderung eines Fluids ist aus der DE 10 2011 089 967 A1 bekannt. Diese Pumpe ist als Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere Steckpumpe, für ein Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine ausgebildet. Die Pumpe umfasst einen in einer Zylinderführung eines Pumpenzylinders translatorisch auf und ab bewegbaren Pumpenstößel mit einem Stößelfuß, der sich auf einem Rollenstößel abstützt. Der Rollenstößel rollt auf einer Lauffläche eines Nockens einer Nockenwelle ab und erzeugt so bei einer Drehbewegung der Nockenwelle die translatorische Auf- und Abbewegung des Pumpenstößels. Da ein den Rollenstößel und den Pumpenstößelfuß aufnehmender Triebwerksraum ölgeschmiert ist, muss der Pumpenstößel zur Vermeidung einer Einmischung von Kraftstoff in Schmieröl beziehungsweise umgekehrt gegenüber dem Pumpenzylinder abgedichtet sein. Dies erfolgt durch eine längenveränderliche, als Faltenbalg ausgebildete Dichtung, die den Pumpenstößel eng umfasst und an dem Pumpenstößel im Bereich oberhalb des Pumpenstößelfußes und an einen den Pumpenstößel eng umfassenden Befestigungsabsatz des Pumpenzylinders mit jeweils einem Ende der Dichtung befestigt ist. Diese Befestigung erfolgt mittels Crimpringen, welche eine gasdichte Anbindung der Dichtung bewirken sollen.Such a pump for delivering a fluid is from the DE 10 2011 089 967 A1 known. This pump is designed as a high-pressure fuel pump, in particular plug-in pump, for a fuel injection system for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. The pump comprises a in a cylinder guide of a pump cylinder translationally movable up and down pump plunger with a plunger base, which is supported on a roller tappet. The roller tappet rolls on a running surface of a cam of a camshaft and thus generates during a rotational movement of the camshaft the translational up and down movement of the pump tappet. Since an engine room accommodating the roller tappet and the pump tappet foot is oil-lubricated, the pump tappet must be sealed off from the pump cylinder in order to avoid mixing fuel into lubricating oil or vice versa. This is done by a variable-length, designed as a bellows seal, which includes the pump plunger tight and is attached to the pump plunger in the region above the pump plunger base and to a pump plunger tight comprehensive mounting paragraph of the pump cylinder, each with one end of the seal. This attachment takes place by means of Crimpringen, which should effect a gas-tight connection of the seal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe zur Förderung eines Fluids bereitzustellen, die hinsichtlich einer zuverlässigen Abdichtung unterschiedlicher Druckbereiche verbessert ist.The invention has for its object to provide a pump for delivering a fluid, which is improved in terms of reliable sealing of different pressure ranges.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an zumindest einem Ende der Dichtung ein mit dem Pumpenzylinderkopf und/oder dem Pumpenzylinder und/oder dem Pumpenstößel direkt oder indirekt zusammenwirkendes Endstück befestigt ist, und dass das Endstück neben der Verbindungsfunktion mit dem Pumpenzylinderkopf und/oder dem Pumpenzylinder und/oder dem Pumpenstößel eine Zusatzfunktionalität aufweist. Das zumindest eine Endstück ist mit der Dichtung in geeigneter Weise verbunden, wobei diese Verbindung beispielweise während der Herstellung der Dichtung erfolgen kann. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Dichtung nach der Herstellung der Verbindung mit dem Endstück in geeigneter Weise endbehandelt werden kann, um besondere Eigenschaften, insbesondere Dauerhaltbarkeitseigenschaften der Dichtung zu erzielen. Gleichzeitig kann das zumindest eine Endstück besonders zur Anbindung an den Pumpenstößel und/oder den Pumpenzylinderkopf und/oder den Pumpenzylinder beispielsweise zur Herstellung einer besonders passgenauen Verbindung ausgestaltet sein. Dadurch ist die Abdichtung unterschiedlicher Druckbereiche der Pumpe verbessert und gleichzeitig auch die Dauerhaltbarkeit der Pumpe durch die verbesserte Abdichtung verbessert. Zudem weist das zumindest eine Endstück neben der Verbindungsfunktion mit dem Pumpenzylinderkopf und /oder dem Pumpenzylinder und/oder dem Pumpenstößel eine Zusatzfunktionalität auf. Diese Zusatzfunktionalität ist eine die Funktion der Pumpe weiter verbessernde Maßnahme.This object is achieved in that at least one end of the seal with the pump cylinder head and / or the pump cylinder and / or the pump plunger directly or indirectly cooperating tail is attached, and that the tail in addition to the connection function with the pump cylinder head and / or the pump cylinder and / or the pump tappet has an additional functionality. The at least one end piece is connected to the seal in a suitable manner, wherein this connection can take place, for example, during the production of the seal. This embodiment has the advantage that after the connection has been made with the end piece, the seal can be suitably finished in order to achieve special properties, in particular endurance properties of the seal. At the same time, the at least one end piece can be designed, for example, for connection to the pump tappet and / or the pump cylinder head and / or the pump cylinder, for example, for producing a particularly accurately fitting connection. As a result, the sealing of different pressure ranges of the pump is improved and at the same time the durability of the pump improved by the improved seal. In addition, the at least one end piece has an additional functionality in addition to the connection function with the pump cylinder head and / or the pump cylinder and / or the pump tappet. This additional functionality is a further improvement of the function of the pump.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Zusatzfunktionalität eine Zentrierfunktion, insbesondere die Zentrierung einer Stößelfeder in Bezug zu dem Pumpenzylinderkopf und/oder dem Pumpenzylinder und/oder dem Pumpenstößel. Insbesondere die Zentrierung der Stößelfeder durch das zumindest eine Endstück hat den Vorteil, dass hierfür keine besondere Maßnahme erforderlich ist. Zudem kann das zumindest eine Endstück problemlos an unterschiedliche Durchmesser der Stößelfeder, die beispielsweise für unterschiedliche Anwendungen vorgesehen sind, angepasst werden, ohne dass beispielsweise gravierende Änderungen an dem Pumpenzylinder oder dem Pumpenstößel erforderlich sind.In a further development of the invention, the additional functionality is a centering function, in particular the centering of a tappet spring in relation to the pump cylinder head and / or the pump cylinder and / or the pump tappet. In particular, the centering of the plunger spring by the at least one end piece has the advantage that no special measure is required for this purpose. In addition, the at least one end piece can be easily adapted to different diameters of the plunger spring, which are provided, for example, for different applications, without requiring, for example, serious changes to the pump cylinder or the pump plunger.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtung eine Faltenbalgdichtung, insbesondere eine Metallfaltenbalgdichtung. Eine Metallfaltenbalgdichtung wird beispielsweise durch Umformen eines zylindrischen Rohrs hergestellt. Das letztendlich den Faltenbalg bildende Rohr hat im Ausgangszustand etwa den Innendurchmesser der späteren Metallfaltenbalgdichtung. Somit sind der Außendurchmesser und auch der Durchmesser der freien Enden des Faltenbalgs durch die maximale Umformbarkeit des Rohres begrenzt. Die freien Enden sind herstellbedingt immer etwas kleiner als der Außendurchmesser und immer größer oder gleich dem Innendurchmesser des Faltenbalgs. Dies begrenzt den Gestaltungsspielraum für die Anbindung des Faltenbalgs an die Gegenkörper, insbesondere die Endstücke. Um zu gewährleisten, dass der Faltenbalg aufgrund der hohen Lastspielzahl (mehr als 10⁹) und den großen Hüben von beispielsweise 5 mm bis 7,5 mm bei einer hohen Förderfrequenz bei einer als Einstempelpumpe ausgebildeten Pumpe (von bis zu 170 Hertz) dauerhaltbar ist, wird ein wärmebehandeltes Standardmaterial für den metallischen Faltenbalg eingesetzt. Durch die Wärmebehandlung verliert der Faltenbalg jedoch seine Elastizität und lässt sich dann nicht mehr elastisch auf den Gegenkörper in Form des Pumpenzylinders und/oder des Pumpenstößels aufpressen, beziehungsweise es entstehen Risse beim Aufpressen. Alternativ muss ein Spalt in Kauf genommen werden, was wiederum zur einer problematischen Abdichtung führt. Alle diese Probleme werden durch die mit vorzugsweise zwei gegenüberliegenden Endstücken versehene Metallfaltenbalgdichtung vermieden.In a further embodiment of the invention, the seal is a bellows seal, in particular a metal bellows seal. A metal bellows seal is made, for example, by forming a cylindrical tube. In the initial state, the tube ultimately forming the bellows has approximately the inside diameter of the later metal bellows seal. Thus, the outer diameter and also the diameter of the free ends of the bellows are limited by the maximum formability of the tube. The free ends are always slightly smaller than the outer diameter due to their manufacture and always larger or equal to the inner diameter of the bellows. This limits the scope for the connection of the bellows to the counter-body, in particular the end pieces. To ensure that the bellows is durable due to the high number of cycles (more than 10 ⁹ ) and the large strokes of, for example, 5 mm to 7.5 mm at a high flow rate with a pump designed as Einempelpumpe (up to 170 hertz), becomes a heat-treated standard material used for the metallic bellows. Due to the heat treatment, however, the bellows loses its elasticity and can then no longer be pressed elastically onto the counter-body in the form of the pump cylinder and / or the pump tappet, or cracks occur during the pressing-on process. Alternatively, a gap must be accepted, which in turn leads to a problematic seal. All these problems are avoided by the provided with preferably two opposite end pieces metal bellows seal.

In Weiterbildung der Erfindung ist das zumindest eine Endstück mit der Dichtung durch ein thermisches Verbindungsverfahren, insbesondere ein Schweißverfahren, verbunden. Neben dem Schweißverfahren kommt grundsätzlich auch ein Lötverfahren in Frage, wobei sich aber insbesondere ein Laser-Schweißverfahren als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Eine solche (Laser-)Schweißverbindung kann aber nur fehlerfrei und somit fluiddicht hergestellt werden, wenn der fertige Faltenbalg mit leichter Pressung auf das Endstück gefügt wird, so dass kein Spalt vorhanden ist. Dies lässt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung problemlos erreichen. Zudem lässt sich eine dermaßen hergestellte Metallfaltenbalgdichtung, bei der die Endstücke auch aus metallischem Werkstoff gefertigt sind, problemlos nach dem Schweißvorgang wärmebehandeln. All diese Maßnahmen beziehungsweise Ausgestaltungen tragen zu einer verbesserten und zuverlässigen Abdichtung unterschiedlicher Druckbereiche der Pumpe bei.In a further development of the invention, the at least one end piece is connected to the seal by a thermal bonding method, in particular a welding method. In addition to the welding process is basically a soldering in question, but in particular a laser welding method has proven to be particularly advantageous. However, such a (laser) welded connection can only be made without errors and thus fluid-tight if the finished bellows is joined to the end piece with slight pressure, so that there is no gap. This can be easily achieved by the inventive design. In addition, a metal bellows seal produced in this way, in which the end pieces are also made of metallic material, can be easily heat-treated after the welding process. All of these measures or embodiments contribute to an improved and reliable sealing of different pressure ranges of the pump.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Endstück als Federteller ausgebildet. Diese Ausgestaltung stellt eine weitere Zusatzfunktionalität her, die ebenfalls zu einer weiteren Vereinfachung der Pumpe führt, indem der Federteller nicht als gesondertes Bauteil gefertigt und bereitgestellt werden muss. Auch trägt diese Ausgestaltung zu einer verbesserten Abdichtung unterschiedlicher Druckbereiche der Pumpe bei, da nur noch ein gegenüber einem weiteren Bauteil abzudichtendes Bauteil vorhanden ist.In a further development of the invention, the tail is designed as a spring plate. This embodiment produces a further additional functionality, which also leads to a further simplification of the pump by the spring plate does not have to be manufactured and provided as a separate component. Also, this embodiment contributes to an improved sealing of different pressure ranges of the pump, since only one component to be sealed against another component is present.

In Weiterbildung der Erfindung wirkt das Endstück kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Pumpenzylinderkopf und/oder dem Pumpenzylinder und/oder Pumpenstößel zusammen. Dabei ist wiederum in weiterer Ausgestaltung zwischen dem Federteller und dem Pumpenzylinderkopf und/oder dem Pumpenzylinder und/oder Pumpenstößel ein Dichtring angeordnet. Diese Ausgestaltung stellt in jedem Fall sicher, dass eine zuverlässige Abdichtung des inneren Dichtungsraums gegenüber dem äußeren Dichtungsraum gewährleistet ist. Wiederum in weiterer Ausgestaltung ist der Dichtring ein Axialdichtring und/oder ein Radialdichtring. Dabei wird bei dem Axialdichtring die Dichtwirkung durch die axiale Anpressung des jeweiligen Endstückes durch die Federkraft der Stößelfeder erzeugt. Bei einer geringfügigen Verlängerung des benötigten Bauraums kann auch ein Radialdichtring eingesetzt werden. Ein Radialdichtring ermöglicht eine geringe axiale Beweglichkeit der abzudichtenden Bauteile, also des Endstücks gegenüber dem Pumpenzylinderkopf und/oder dem Pumpenzylinder und/oder dem Pumpenstößel.In a further development of the invention, the end piece acts non-positively and / or positively with the pump cylinder head and / or the pump cylinder and / or pump tappet together. In this case, a sealing ring is in turn arranged in a further embodiment between the spring plate and the pump cylinder head and / or the pump cylinder and / or pump plunger. In any case, this embodiment ensures that a reliable sealing of the inner sealing space with respect to the outer sealing space is ensured. In another embodiment, the sealing ring is an axial sealing ring and / or a radial sealing ring. In this case, the sealing effect is generated by the axial contact pressure of the respective end piece by the spring force of the plunger spring in the Axialdichtring. With a slight extension of the required installation space and a radial sealing ring can be used. A radial sealing ring allows a low axial mobility of the components to be sealed, so the tail against the pump cylinder head and / or the pump cylinder and / or the pump tappet.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Endstück mit dem Pumpenstößel über eine Schweißnaht verbunden. Eine solche Schweißnaht kann einfach hergestellt werden und ermöglicht es, dass der Pumpenstößel vereinfacht, nahezu zylindrisch, als Durchgangsschleifteil ausgeführt werden kann. Zudem kann der entsprechende Schweißvorgang im Pumpenmontagewerk sehr spät in der Prozesskette durchgeführt werden. Eine Alternative zu einer Schweißnaht ist beispielsweise eine Press-Klebeverbindung, bei der zusätzlich ein geeigneter Klebstoff der Verbindungsstelle zugeführt wird.In a further development of the invention, the tail is connected to the pump plunger via a weld. Such a weld can be made easily and allows the pump plunger to be simplified, almost cylindrical, as a through-grinding part. In addition, the corresponding welding process in the pump assembly plant can be carried out very late in the process chain. An alternative to a weld, for example, a press-adhesive joint, in addition, a suitable adhesive is supplied to the joint.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Pumpe eine Kraftstoffhochdruckpumpe und das Fluid Kraftstoff. Wenn auch der Gegenstand bei einer beliebigen Pumpe zur Förderung eines beliebigen Fluids eingesetzt werden kann, ist die bevorzugte Anwendung bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe gegeben, bei der eine hohe Zuverlässigkeit bei langer Lebensdauer der Pumpe gefordert ist.In a further embodiment of the invention, the pump is a high-pressure fuel pump and the fluid fuel. Although the article can be used in any pump for the delivery of any fluid, the preferred application is given in a high-pressure fuel pump in which high reliability and long life of the pump is required.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, are described in more detail in the embodiments illustrated in the figures of the invention.

Es zeigen:Show it:

1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe mit einer Metallfaltenbalgdichtung, die über ein erstes oberes Endstück mit einem Pumpenzylinder und über ein zweites gegenüberliegendes unteres Endstück mit einem Pumpenstößel verbunden ist, 1 a longitudinal section through a first embodiment of an inventive design pump with a metal bellows seal, which is connected via a first upper end with a pump cylinder and a second opposite lower end with a pump plunger,

2 einen Längsschnitt mit einer Alternative einer Anbindung eines oberen Endstücks an einem Pumpenzylinderkopf, 2 a longitudinal section with an alternative connection of an upper end piece to a pump cylinder head,

3 einen Längsschnitt mit einer alternativen Ausgestaltung eines unteren mit einem Pumpenstößel verbundenen Endstücks, 3 a longitudinal section with an alternative embodiment of a lower end connected to a pump tappet,

4 einen Längsschnitt mit eine Alternative einer Ausgestaltung eines unteren mit einem Pumpenstößel verbundenen Endstücks und 4 a longitudinal section with an alternative of an embodiment of a lower end connected to a pump plunger and

5 einen Längsschnitt mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung und Verbindung eines unteren mit einem Pumpenstößel verbundenen Endstücks. 5 a longitudinal section with a further alternative embodiment and connection of a lower end connected to a pump tappet.

1 zeigt einen Längsschnitt durch eine als Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ausgebildete Pumpe, die bei einem als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildeten Kraftstoffeinspritzsystem Anwendung findet. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 fördert zugeführten Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher, aus dem der dort unter einem Druck von bis 3.000 bar gespeicherte Kraftstoff von Kraftstoffinjektoren zur Einspritzung in zugeordnete Brennräume einer Brennkraftmaschine entnommen wird. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 weist einen einstückig mit einem Pumpenzylinderkopf 2 ausgebildeten Pumpenzylinder 3 auf, in dem eine beispielsweise als Zylinderbohrung ausgebildete Zylinderführung 4 eingelassen ist. In der Zylinderführung 4 ist ein einen Pumpenstößelfuß 6 aufweisender Pumpenstößel 5 translatorisch auf und ab bewegbar. Der Pumpenstößelfuß 5 wirkt direkt oder unter Zwischenschaltung beispielsweise eines eine Laufrolle aufweisenden Rollenstößels 7 mit einer Nockwelle oder einer Exzenterwelle zusammen und setzt die Drehbewegung der Nockenwelle beziehungsweise der Exzenterwelle in die translatorische Auf- und Abbewegung des Pumpenstößels 5 um. 1 shows a longitudinal section through a high-pressure fuel pump 1 trained pump that is used in a designed as a common rail injection system fuel injection system. The high-pressure fuel pump 1 delivers supplied fuel into a high-pressure accumulator, from which the stored there under a pressure of up to 3,000 bar fuel from fuel injectors for injection into the associated combustion chambers of an internal combustion engine is removed. The high-pressure fuel pump 1 has a one-piece with a pump cylinder head 2 trained pump cylinder 3 on, in which, for example, designed as a cylinder bore cylinder guide 4 is admitted. In the cylinder guide 4 is a pump plunger foot 6 having a pump tappet 5 translationally movable up and down. The pump plunger foot 5 acts directly or with the interposition of, for example, a roller tappet having a roller 7 with a camshaft or an eccentric shaft and sets the rotational movement of the camshaft or the eccentric shaft in the translational up and down movement of the pump plunger 5 around.

In dem Pumpenzylinderkopf 2 ist in Verlängerung der Zylinderführung 4 ein Pumpenarbeitsraum 8 angeordnet, der über ein Saugventil 9 bei einer Abwärtsbewegung des Pumpenstößels 5 mit Kraftstoff befüllt werden kann. Die Zumessung des in den Pumpenarbeitsraum 8 einzubringenden Kraftstoffs kann über das beispielsweise elektromagnetisch betätigte Saugventil 9 erfolgen oder aber über eine separate Zumesseinheit. Das Saugventil 9 ist in einem kraftstoffführenden Ringraum 10 in dem Pumpenzylinderkopf 2 eingesetzt, wobei der kraftstoffführende Ringraum 10 das Saugventil 9 mit dem Kraftstoffniederdrucksystem des Kraftstoffeinspritzsystems in geeigneter Weise verbindet. Weiterhin zweigt von dem Pumpenarbeitsraum 8 ein Hochdruckabgang 11 ab, in den ein Rückschlagventil eingesetzt ist, und der über eine angeschlossene Hochdruckleitung mit dem Hochdruckspeicher verbunden ist. Durch den Hochdruckabgang 11 wird bei einer Aufwärtsbewegung des Pumpenstößels 5 und dem dann geschlossenen Saugventil 9 in dem Pumpenarbeitsraum 8 befindlicher Kraftstoff über die Hochdruckleitung in den Hochdruckspeicher gefördert.In the pump cylinder head 2 is in extension of the cylinder guide 4 a pump workroom 8th arranged, via a suction valve 9 during a downward movement of the pump plunger 5 can be filled with fuel. The metering of the into the pump work space 8th can be introduced via the example, electromagnetically actuated suction valve 9 or via a separate metering unit. The suction valve 9 is in a fuel-carrying annulus 10 in the pump cylinder head 2 used, wherein the fuel-carrying annulus 10 the suction valve 9 with the fuel low pressure system of the fuel injection system in a suitable manner. Further branches of the pump work space 8th a high pressure outlet 11 in which a check valve is inserted, and which is connected via a connected high-pressure line to the high-pressure accumulator. Through the high pressure outlet 11 is at an upward movement of the pump plunger 5 and the then closed suction valve 9 in the pump work space 8th fuel is conveyed via the high-pressure line into the high-pressure accumulator.

Der dem Pumpenarbeitsraum 8 gegenüberliegende Pumpenstößelfuß 6 ist in einem Triebwerksraum 12 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 angeordnet, beziehungsweise steht mit dem Triebwerksraum 12 in direkter Verbindung. In dem Triebwerksraum 12 ist beispielsweise der Rollenstößel 7 geführt und der Triebwerksraum 12 ist zur Schmierung der vorhandenen Bauteile mit Öl oder Ölnebel gefüllt. Auf dem Pumpenstößelfuß 7 stützt sich ein Federteller 13 ab, der ein unteres mit einer als Metallfaltenbalgdichtung 15 ausgebildeten Dichtung verbundenes unteres Endstück 14a bildet. Das untere Endstück 14a ist mit der Metallfaltenbalgdichtung 15 beispielsweise durch eine mittels eines Laser-Schweißverfahrens hergestellten Schweißverbindung 27a verbunden, wobei die Metallfaltenbalgdichtung 15 auf einem Ringabsatz des unteren Endstücks 14a aufgesetzt ist.The the pump work space 8th opposite pump stem foot 6 is in an engine room 12 the high-pressure fuel pump 1 arranged, or stands with the engine room 12 in direct connection. In the engine room 12 is for example the roller tappet 7 guided and the engine room 12 is filled with oil or oil mist to lubricate the existing components. On the pump plunger foot 7 a spring plate is supported 13 a lower one with a metal bellows seal 15 trained seal associated lower tail 14a forms. The lower end piece 14a is with the metal bellows seal 15 for example, by a welded connection produced by means of a laser welding method 27a connected, wherein the metal bellows seal 15 on an annular shoulder of the lower end piece 14a is attached.

Das untere Endstück 14a weist einen Innendurchmesser auf, der dem Außendurchmesser des Pumpenstößels 5 gegebenenfalls unter Einschluss eines geringen Spiels entspricht. Für eine zuverlässige Abdichtung des unteren Endstücks 14a gegenüber dem Pumpenstößel 5 beziehungsweise dem Pumpenstößelfuß 6 weist das untere Endstück 14a eine unten liegende Absatzkante 16 auf, die einen als Runddichtring ausgebildeten Dichtring 17a in Form eines Axialdichtrings aufnimmt. An dem der Absatzkante 16a des unteren Endstücks 14a gegenüberliegenden Außenbereich weist das untere Endstück 14a eine Federabsatzkante 18a auf, die zur Zentrierung einer Stößelfeder 28 dient. Die Stößelfeder 28 ist zwischen dem den Federteller 13 bildenden unteren Endbereich 14a der Metallfaltenbalgdichtung 15 und einem oberen Endstück 14b der Metallfaltenbalgdichtung 15 angeordnet, wobei das obere Endstück 14b an einer Anlagefläche 20a, 20b des Pumpenzylinderkopfs 2 anliegt. Die Stößelfeder 28 drückt über den Federteller 13 den Pumpenstößel 5 beziehungsweise den Pumpenstößelfuß 6 gegen den Rollenstößel 7 oder falls kein Rollenstößel 7 verbaut ist, direkt gegen die Lauffläche der Nockenwelle oder Exzenterwelle.The lower end piece 14a has an inner diameter that matches the outer diameter of the pump plunger 5 possibly including a small game. For a reliable sealing of the lower end piece 14a opposite the pump tappet 5 or the pump plunger foot 6 has the lower end piece 14a a lower edge 16 on, which is designed as an O-ring sealing ring 17a in the form of an Axialdichtrings receives. At the heel edge 16a of the lower end piece 14a opposite outer region has the lower end piece 14a a spring heel 18a on, for centering a plunger spring 28 serves. The pestle spring 28 is between the spring plate 13 forming lower end region 14a the metal bellows seal 15 and an upper tail 14b the metal bellows seal 15 arranged, with the upper end piece 14b on a contact surface 20a . 20b of the pump cylinder head 2 is applied. The pestle spring 28 pushes over the spring plate 13 the pump tappet 5 or the pump plunger foot 6 against the roller tappet 7 or if no roller tappet 7 is installed, directly against the running surface of the camshaft or eccentric shaft.

Das obere Endstück 14b ist doppelt abgewinkelt ausgebildet, wobei eine obere Abwinklung 19a zusammenwirkend mit dem Anlageflächen 20a, 20b die axiale Anlage und radiale Führung des oberen Endstücks 14b an dem Pumpenzylinderkopf 2 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 bildet. In die Anlagenfläche 20a ist eine Ringnut 21 eingelassen, in die ein oberer Dichtring 17b eingesetzt ist, der die Abdichtung des oberen Endstücks 14b gegenüber dem Pumpenzylinderkopf 2 gewährleistet. Die untere Abwinklung 19b des oberen Endstücks 14b ist so ausgebildet, dass der Faltenbalg auf diese aufgeschoben und mit dieser über eine Schweißverbindung 27b verschweißt ist. Die Metallfaltenbalgdichtung 15 unterteilt einen im Bereich der Stößelfeder 13 angeordneten Raum in einen äußeren Dichtungsraum 22a und einen inneren Dichtungsraum 22b. Der äußere Dichtungsraum 22a bildet den Stößelfederraum und ist mit Triebwerksraum 12 verbunden, während der innere Dichtungsraum 22b der dem Pumpenzylinder 3 und der Zylinderführung 4 zugewandt ist und steht mit diesen in direkter Verbindung.The upper tail 14b is formed double angled, with an upper bend 19a cooperating with the contact surfaces 20a . 20b the axial contact and radial guidance of the upper end piece 14b at the pump cylinder head 2 the high-pressure fuel pump 1 forms. In the plant area 20a is an annular groove 21 let in, in which an upper sealing ring 17b is used, which is the sealing of the upper end piece 14b opposite the pump cylinder head 2 guaranteed. The lower bend 19b of the upper tail 14b is designed so that the bellows is pushed onto this and with this via a welded connection 27b is welded. The metal bellows seal 15 divided one in the area of the plunger spring 13 arranged space in an outer sealing space 22a and an inner sealing space 22b , The outer seal chamber 22a Forms the pushrod space and is with engine room 12 connected while the inner seal chamber 22b the pump cylinder 3 and the cylinder guide 4 and is in direct contact with them.

Beim Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 gelangt eine geringe Leckagemenge von Kraftstoff von dem Pumpenarbeitsraum 8 entlang der Zylinderführung 4 und dem Pumpenstößel 5 in den inneren Dichtungsraum 22b. Dieser innere Dichtungsraum 22b ist über eine als Bohrung ausgebildete Verbindungsleitung 23 mit dem Ringraum 10 verbunden, so dass in dem inneren Dichtungsraum 22b ein Mitteldruck von zwischen normalerweise 2 bar und 4,5 bar herrscht, der dem in dem Kraftstoffniederdrucksystem herrschenden Kraftstoffdruck entspricht. Durch die gestufte Gestaltung des oberen Endstücks 14b mit der oberen Abwinklung 19a und der unteren Abwinklung 19b gewinnt man den radialen Bauraum für die Verbindungsleitung 23 zu dem Ringraum 10. Optional kann eine schräge Anbohrfläche vorgesehen sein, die senkrecht zu der Verbindungsleitung 23 steht, und die die Bearbeitung vereinfacht. Durch diesen radialen Bauraum kann die Verbindungsleitung 23 sehr groß gewählt werden und es ist nur eine Verbindungsleitung 23 oder es sind sehr wenige auf dem Umfang des Pumpenzylinderkopfs 2 verteilt angeordnete Verbindungsleitungen 23 nötig, um den erforderlichen Strömungsquerschnitt darzustellen. Alternativ kann die Verbindungsleitung 23 anstelle zu dem Ringraum 10 zu dem Rücklauf des Kraftstoffeinspritzsystems führen. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ist bis zur Anlage einer Pumpenzylinderkopffläche 29 auf ein Gehäuse in eine Ausnehmung des Gehäuses, das beispielsweise ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine sein kann, eingesetzt und mittels einer O-Ring-Dichtung 30 gegenüber dem Gehäuse abgedichtet. During operation of the high-pressure fuel pump 1 a small amount of leakage of fuel from the pump working space 8th along the cylinder guide 4 and the pump tappet 5 in the inner seal chamber 22b , This inner seal chamber 22b is via a connecting line designed as a bore 23 with the annulus 10 connected so that in the inner sealing space 22b a medium pressure of between normally 2 bar and 4.5 bar prevails, which corresponds to the prevailing in the low-pressure fuel system fuel pressure. Due to the stepped design of the upper end piece 14b with the upper bend 19a and the lower bend 19b one wins the radial space for the connecting line 23 to the annulus 10 , Optionally, an oblique drilling surface can be provided which is perpendicular to the connecting line 23 stands, and that simplifies the processing. Through this radial space, the connecting line 23 be chosen very large and it is only one connection line 23 or there are very few on the circumference of the pump cylinder head 2 distributed connecting lines 23 necessary to represent the required flow cross section. Alternatively, the connection line 23 instead of the annulus 10 lead to the return of the fuel injection system. The high-pressure fuel pump 1 is up to the plant a pump cylinder head area 29 on a housing in a recess of the housing, which may be, for example, a crankcase of the internal combustion engine, used and by means of an O-ring seal 30 sealed against the housing.

Bei der in dem Längsschnitt gemäß 2 dargestellten Variante des oberen Endstückes 14b ist eine Kraftstoff- und Öl-dichte Verbindung 24 zu dem Pumpenzylinderkopf 2 ohne zusätzliche Dichtung hergestellt. Die Verbindung 24 kann ausgeführt sein als Pressverbindung, Schweißverbindung oder Press-Klebeverbindung. Die Verbindung 24 zentriert das obere Endstück 14b und nimmt resultierende Kräfte auf. Das obere Endstück 14b kann optional zusätzlich die Stößelfeder 19 führen, die bei dieser Ausführung direkt an der Anlagefläche 20a des Pumpenzylinderkopfs 2 anliegt.When in accordance with the longitudinal section 2 illustrated variant of the upper end piece 14b is a fuel and oil-tight connection 24 to the pump cylinder head 2 made without additional gasket. The connection 24 can be designed as a press connection, welded connection or press-adhesive connection. The connection 24 centers the upper end piece 14b and absorbs resulting forces. The upper tail 14b Optionally in addition the ram spring 19 lead, which in this embodiment directly on the contact surface 20a of the pump cylinder head 2 is applied.

Bei dem in 3 dargestellten Längsschnitt der Anbindung des unteren und ebenfalls den Federteller 13 bildenden Endstücks 14a an den Pumpenstößel 5 ist der Dichtring 17a radial zwischen dem Pumpenstößel 5 und der Absatzkante 16 verpresst in Form eines Radialdichtrings angeordnet. Dadurch entsteht der Vorteil, dass bei leichtem Anheben des unteren Endstücks 14a von dem Pumpenstößelfuß 6 die Vorspannung auf den Dichtring 17a unverändert gegeben ist. Bei dieser Ausführung ist eine zusätzliche oberhalb des Pumpenstößelfußes 6 angeordnete Anlageschulter 25 vorgesehen, die einstückig mit dem Pumpenstößel 5 ausgebildet ist und zusammen mit der Absatzkante 16 und dem Pumpenstößelfuß 6 eine Umlaufnut zur Aufnahme des Dichtrings 17a bildet. Die Anlageschulter 25 weist eine obere abgeschrägte Ausgestaltung auf, die mit einer entsprechend abgeschrägten Ausgestaltung des unteren Endstücks 14a zusammenwirkt. At the in 3 illustrated longitudinal section of the connection of the lower and also the spring plate 13 forming tail 14a to the pump tappet 5 is the sealing ring 17a radially between the pump plunger 5 and the heel edge 16 pressed arranged in the form of a radial sealing ring. This creates the advantage that with slight lifting of the lower end piece 14a from the pump plunger foot 6 the preload on the sealing ring 17a is given unchanged. In this embodiment, an additional above the pump plunger foot 6 arranged contact shoulder 25 provided in one piece with the pump tappet 5 is formed and together with the heel edge 16 and the pump plunger foot 6 a circumferential groove for receiving the sealing ring 17a forms. The contact shoulder 25 has an upper beveled configuration, which with a corresponding tapered configuration of the lower end piece 14a interacts.

Die Ausführungsform gemäß dem Längsschnitt der 4 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform des unteren Endstücks 14a gemäß 1, wobei hier das untere den Federteller 13 bildende Endstück 14a direkt mit dem Pumpenstößel 5 über eine umlaufende Schweißnaht 26 verbunden ist. Diese Schweißnahmt 26 ist umlaufend dicht hergestellt und überträgt letztendlich die Axialkraft der Stößelfeder 19 auf den Pumpenstößel 5, der als einfaches Durchgangsschleifteil ausgeführt sein kann.The embodiment according to the longitudinal section of 4 essentially corresponds to the embodiment of the lower end piece 14a according to 1 , where here the lower the spring plate 13 forming tail 14a directly with the pump tappet 5 over a circumferential weld 26 connected is. This welds 26 is manufactured circumferentially tight and ultimately transmits the axial force of the plunger spring 19 on the pump tappet 5 which can be designed as a simple through-grinding part.

Ähnliches gilt für die Ausführung gemäß dem in 5 dargestellten Längsschnitt, wobei hier die Verbindung des unteren den Federteller 13 bildenden Endstücks 14a mit dem Pumpenstößel 5 über eine Reibschlussverbindung oder eine Pressverbindung hergestellt ist. Diese Verbindung ist ebenfalls umlaufend dicht und überträgt die Axialkraft der Stößelfeder 19 auf den Pumpenstößel 5. Vorteil hierbei ist, dass der Pumpenstößel 5 ebenfalls als Durchgangsschleifteil ausgeführt sein kann und ein kostengünstiger Aufpressvorgang des unteren Endstücks 14a auf den Pumpenstößel 5 zur Anwendung kommt. Optional kann die Pressverbindung durch Zugabe von einem geeigneten Klebstoff verstärkt sein. The same applies to the embodiment according to the in 5 shown longitudinal section, in which case the connection of the lower spring plate 13 forming tail 14a with the pump tappet 5 is made via a frictional connection or a press connection. This compound is also circumferentially sealed and transmits the axial force of the plunger spring 19 on the pump tappet 5 , The advantage here is that the pump tappet 5 can also be designed as a through-grinding part and a cost-effective Aufpressvorgang of the lower end piece 14a on the pump tappet 5 is used. Optionally, the press connection may be reinforced by the addition of a suitable adhesive.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass im Rahmen der Erfindung die einzelnen beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele in beliebiger Form jeweils insgesamt oder auch in Details miteinander und untereinander kombiniert sein können.Finally, it should be noted that within the scope of the invention, the individual described and illustrated embodiments may be combined with one another or with one another in any desired form, in total or in details.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011089967 A1 [0002]

Claims

Pump for conveying a fluid, comprising a pump cylinder head ( 2 ) with a pump cylinder ( 3 ), and one in a cylinder guide ( 4 ) in the pump cylinder ( 3 ) translationally up and down movable pump tappets ( 5 ), wherein the pump tappet ( 5 ) opposite the pump cylinder ( 3 ) forming an inner sealing space ( 22b ) and an outer sealing space ( 22a ) is sealed by means of an opposing ends and longitudinally variable seal is characterized in that at least one end of the seal with the pump cylinder head ( 2 ) and / or pump cylinder ( 3 ) and / or the pump tappet ( 5 ) directly or indirectly interacting tail ( 14a . 14b ), and that the tail ( 14a . 14b ) in addition to the connection function with the pump cylinder head ( 2 ) and / or the pump cylinder ( 3 ) and / or the pump tappet ( 5 ) has additional functionality.

Pump according to claim 1, characterized in that the additional functionality a centering function, in particular the centering of a plunger spring ( 19 ) with respect to the pump cylinder head ( 2 ) and / or the pump cylinder ( 3 ) and / or the pump tappet ( 5 ).

Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the seal is a bellows seal, in particular a metal bellows seal ( 15 ).

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the end piece ( 14a . 14b ) is connected to the seal by a thermal bonding method, in particular a welding method.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the end piece ( 14a ) as a spring plate ( 13 ) is trained.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the end piece ( 14a . 14b ) frictionally and / or positively with the pump cylinder head ( 2 ) and / or the pump cylinder ( 3 ) and / or the pump tappet ( 4 ) cooperates.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that between the end piece ( 14a . 14b ) and the pump cylinder head ( 2 ) and / or the pump cylinder ( 3 ) and / or the pump tappet ( 5 ) a sealing ring ( 17a . 17b ) is arranged.

Pump according to claim 7, characterized in that the sealing ring ( 17a . 17b ) is an Axialdichtring and / or a radial sealing ring.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the end piece ( 14a ) with the pump tappet ( 5 ) via a weld ( 26 ) connected is.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the inner sealing space ( 22b ) via a connecting line ( 23 ) is connected to a low pressure region of the fluid.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump is a high-pressure fuel pump ( 1 ) and the fluid is fuel.