DE102015209539A1

DE102015209539A1 - Kraftstoffhochdruckpumpe

Info

Publication number: DE102015209539A1
Application number: DE102015209539.8A
Authority: DE
Inventors: Christoph Lehmeier; Torsten Schoene; Stefan Brueckl; Soeren Stritzel; Stefan Kaufmann; Manuel Wacker; Achim Laub; Heiko Jahn
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-11-24
Also published as: JP6516877B2; WO2016188661A1; EP3298263A1; US10662940B2; US20180135619A1; KR20180009749A; CN107646074B; CN107646074A; KR102556113B1; JP2018514702A; EP3298263B1

Abstract

Um die Taktzeiten bei der Herstellung einer Kraftstoffhochdruckpumpe (28) mit mindestens einem Kolben (30), an dem eine den Kolben (30) radial umschließende Dichteinrichtung (74) angeordnet ist, wobei die Dichteinrichtung (74) einen Dichtungsträger (68) umfasst und wobei der Dichtungsträger (68) mindestens abschnittsweise mit einem Gehäuse (50) der Kraftstoffpumpe verbunden ist, zu verbessern und die Fehlerrate zu verringern wird vorgeschlagen, dass der Dichtungsträger (68) mindestens einen radial umlaufenden Abschnitt (93, 94) aufweist, an welchem der Dichtungsträger (68) mit dem Gehäuse (50) mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe, insbesondere eine Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einem Kolben, an dessen einem Antrieb zugewandten Endabschnitt eine den Kolben radial umschließende Dichteinrichtung angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe, insbesondere einer Kraftstoffhochdruckpumpe.
In Kraftstoffsystemen von Brennkraftmaschinen werden Kraftstoffpumpen für den Transport von Kraftstoff eingesetzt. Bei Systemen mit Benzindirekteinspritzung werden die Kraftstoffpumpen durch Kraftstoffhochdruckpumpen ergänzt, die den beispielsweise von einer Elektrokraftstoffpumpe mit einem Vordruck gelieferten Kraftstoff in ausreichender Menge auf das für die Benzinhochdruckeinspritzung erforderliche Niveau verdichten.
Derartige Kraftstoffpumpen weisen üblicherweise mindestens einen Kolben auf, der mittels eines durch eine Nocke oder eine Exzenterscheibe gebildeten Antriebs axial bewegt werden kann. Eine erforderliche Rückstellkraft des Kolbens wird dabei mittels einer Druckfeder erzeugt. Beispielsweise ist ein von einer Druckfeder beaufschlagter Federteller auf einen Endabschnitt des Kolbens aufgepresst. Dabei kann eine radial außen an dem Kolben angeordnete Kolbendichtung einen ersten kraftstoffseitigen Abschnitt des Kolbens von einem zweiten ölseitigen Abschnitt des Kolbens trennen, wodurch eine Vermischung von Kraftstoff und Öl zumindest gering gehalten wird. Eine solche auch als Niederdruckdichtung bezeichnete Kolbendichtung ist üblicherweise von einer Halteeinrichtung gehalten, die auch als Dichtungsträger bezeichnet wird. Der Dichtungsträger ist mit dem Gehäuse der Kraftstoffhochdruckpumpe derart verbunden, dass auch hier eine Abdichtung des ölseitigen Abschnitts der Kraftstoffpumpe von einem kraftstoffseitigen Abschnitt zuverlässig erfolgt, wobei der Dichtungsträger eine statische Dichtung gegen die Niederdruckdichtung und gegen das Gehäuse darstellt.
Dichtungsträger sind beispielsweise als tiefgezogene Elemente realisiert, die über eine Laserschweißnaht eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse der Kraftstoffhochdruckpumpe eingehen und dadurch zwischen Öl- und Kraftstoffseite statisch abdichten.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffpumpe bereitzustellen, deren Herstellung verbesserte Taktzeiten beim Fügen beziehungsweise Schweißen des Dichtungsträgers ermöglicht und eine verbesserte Fehlererkennung im Herstellungsprozess möglich macht.
Die Aufgabe wird durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem Kolben, an dessen einem Antrieb zugewandten Endabschnitt eine den Kolben radial umschließende Dichteinrichtung angeordnet ist, wobei die Dichteinrichtung von mindestens einem Dichtungsträger gehalten ist, und wobei der Dichtungsträger mindestens abschnittsweise mit einem Gehäuse der Kraftstoffpumpe verbunden ist, dadurch gelöst, dass der Dichtungsträger mindestens einen radial umlaufenden Abschnitt aufweist, an welchem der Dichtungsträger mit dem Gehäuse mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist.
Das stoffschlüssige Verbinden des Dichtungsträgers mit dem Kraftstoffpumpengehäuse mittels Kondensator-Entladungsschweißen reduziert die Taktzeit bei der Herstellung der Kraftstoffpumpe, da mittels des Kondensator-Entladungsschweißens eine schnellere und präzisere stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtungsträger und dem Gehäuse herstellbar ist. Insbesondere entstehen bei dem Kondensator-Entladungsschweißen im Vergleich zum Laserschweißprozess nahezu keine Spritzer und kein Schmauch. Damit entfällt auch die Notwendigkeit einer regelmäßigen Reinigung des Schutzglases, beispielsweise um die Qualität der Schweißung sicherzustellen.
Eine eventuell auftretende Undichtigkeit einer Schweißnaht, die bei den bisher verwendeten Schweißverfahren, insbesondere dem Laserschweißen, entsteht, kann erst bei der sogenannten Band-Ende-Prüfung während der Dichtheitsuntersuchung festgestellt werden. Durch Anwenden des Kondensator-Entladungsschweißens kann der Schweißprozess bereits in der Produktion überwacht werden. Vorzugsweise werden hier ein sogenannter Absinkweg beziehungsweise Nachsetzweg und/oder der Stromverlauf bei dem Kondensator-Entladungsschweißen überwacht. Dadurch ist es möglich, den Ausschuss deutlich früher zu erkennen, was eine Anpassung des Herstellungsprozesses erleichtert und Fehlerkosten reduziert.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst der Dichtungsträger einen sich im Wesentlichen axial erstreckenden ersten Abschnitt, welcher die Dichteinrichtung radial umschließt, einen an den ersten Abschnitt angrenzenden und sich im Wesentlichen radial nach außen erstreckenden zweiten Abschnitt, und einen an den zweiten Abschnitt angrenzenden radial äußeren Verbindungsabschnitt, der mit dem Gehäuse der Kraftstoffpumpe mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist. Vorzugsweise weist der Verbindungsabschnitt des Dichtungsträgers in Bezug auf die Achse des Kolbens einen Winkel von in etwa 30° bis 60°, vorzugsweise von in etwa 40° bis 50° auf. Die radiale Erstreckung dieses Verbindungsabschnitts beträgt etwa 2 bis 4 mm, vorzugsweise ca. 3 mm. Mit diesen Ausführungsformen kann bei dem Kondensator-Entladungsschweißen eine Anbindelänge von mindestens ca. 1 mm erreicht werden, wodurch eine robuste und sicher dichtende Schweißnaht entsteht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem zweiten Abschnitt des Dichtungsträgers und dem Gehäuse ein Spalt von mindestens etwa 0,1 mm vorhanden. Damit ist sichergestellt, dass kein unerwünschter beziehungsweise undefinierter Nebenschluss bei der Durchführung des Kondensator-Entladungsschweißens auftritt.
Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform ist der zweite Abschnitt des Dichtungsträgers mittels einer Pressung mit dem Gehäuse der Kraftstoffpumpe verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders stabile Verbindung zwischen dem Dichtungsträger und dem Gehäuse erreichbar.
Vorzugsweise ist der Verbindungsabschnitt des Dichtungsträgers an einem radial umlaufenden Absatz des Gehäuses mit dem Gehäuse mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden. Das Vorsehen des radial umlaufenden Absatzes an dem Gehäuse ermöglicht eine verbesserte Herstellung der Kraftstoffpumpe und erhöht die Stabilität der stoffschlüssigen Verbindung.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Anordnen des Gehäuses an einer ersten Elektrode einer Schweißeinrichtung für ein Kondensator-Entladungsschweißen;
– Anordnen des Dichtungsträgers an einem radial inneren Abschnitt des Gehäuses;
– Anordnen einer im Wesentlichen ringförmigen zweiten Elektrode an einem radial umlaufenden Verbindungsabschnitt des Dichtungsträgers, wobei die zweite Elektrode den Dichtungsträger mit einer vorgebbaren Kraft federnd und/oder schwimmend beaufschlagt;
– Justieren und/oder Zentrieren des Dichtungsträgers in dem Gehäuse;
– Durchführen eines Kondensators-Entladungsschweißens zwischen dem Verbindungsabschnitt des Dichtungsträgers und dem Gehäuse.

Mittels dieses Verfahrens ist eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtungsträger und dem Gehäuse der Kraftstoffhochdruckpumpe erreichbar, wodurch die oben genannten Vorteile realisiert werden.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird der zweite Abschnitt des Dichtungsträgers mittels einer Pressung in einen radial inneren Abschnitt des Gehäuses gepresst und es wird dann an einem Verbindungsabschnitt des Dichtungsträgers das Kondensator-Entladungsschweißen durchgeführt.
Vorzugsweise werden während des Kondensator-Entladungsschweißens eine Kraft und/oder eine Relativbewegung des Dichtungsträgers zu dem Gehäuse und/oder ein Stromverlauf des Kondensator-Entladungsschweißens ermittelt. Die so ermittelten Werte können herangezogen werden, um die Güte der Schweißverbindung zu bestimmen. Vorzugsweise werden die ermittelten Werte mit gespeicherten Werten für die Kraft, die Relativbewegung und/oder den Stromverlauf verglichen.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen erläutert werden, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird. Es zeigen:
1 eine vereinfachte schematisierte Darstellung eines Kraftstoffsystems für eine Brennkraftmaschine;
2 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe;
3 eine axiale Schnittansicht des radial äußeren Randbereichs des Dichtungsträgers sowie eines Abschnitts des Gehäuses der Kraftstoffhochdruckpumpe gemäß einer möglichen Ausführungsform;
4 eine axiale Schnittansicht eines radial äußeren Randbereichs einer Dichteinrichtung sowie eines Abschnitts des Gehäuses einer Hochdruckpumpe gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform;
5 eine axiale Schnittansicht eines radial äußeren Randbereichs eines Dichtungsträgers sowie eines Abschnitts eines Gehäuses gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform;
6 eine axiale Schnittansicht eines Dichtungsträgers sowie eines Gehäuses gemäß einer möglichen Ausführungsform;
7 eine schematisierte Darstellung einer Schnittansicht eines Teils der Kraftstoffhochdruckpumpe während der Durchführung des KE-Schweißprozesses; und
8 ein vereinfachtes Flussdiagramm mit bei der Herstellung der Kraftstoffhochdruckpumpe möglichen Verfahrensschritten.
1 zeigt ein Kraftstoffsystem 10 für eine weiter nicht dargestellte Brennkraftmaschine in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Aus einem Kraftstofftank 12 wird Kraftstoff über eine Saugleitung 14, mittels einer Vorförderpumpe 16 und einer Niederdruckleitung 18 über einen Einlass 20 eines von einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 22 betätigbaren Mengensteuerventils 24 einem Förderraum 26 einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 28 zugeführt. Beispielsweise kann das Mengensteuerventil 24 ein zwangsweise öffnenbares Einlassventil der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 28 sein.
Vorliegend ist die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 28 als Kolbenpumpe ausgeführt, wobei ein Kolben 30 mittels einer Nockenscheibe 32 ("Antrieb") in der Zeichnung vertikal bewegt werden kann. Hydraulisch zwischen dem Förderraum 26 und einem Auslass 36 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 28 ist ein in der 1 als federbelastetes Rückschlagventil gezeichnetes Auslassventil 40 angeordnet, welches zu dem Auslass 36 hin öffnen kann. Der Auslass 36 ist an eine Hochdruckleitung 44 und über diese an einen Hochdruckspeicher 46 ("Common Rail") angeschlossen. Weiterhin ist hydraulisch zwischen dem Auslass 36 und dem Förderraum 26 ein ebenfalls als federbelastetes Rückschlagventil gezeichnetes Druckbegrenzungsventil 42 angeordnet, welches zum Förderraum 26 hin öffnen kann.
Im Betrieb des Kraftstoffsystems 10 fördert die Vorförderpumpe 16 Kraftstoff vom Kraftstofftank 12 in die Niederdruckleitung 18. Das Mengensteuerventil 24 kann in Abhängigkeit von einem jeweiligen Bedarf an Kraftstoff geschlossen und geöffnet werden. Hierdurch wird die zu dem Hochdruckspeicher 46 geförderte Kraftstoffmenge beeinflusst. Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 22 wird durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 48 angesteuert.
In 2 ist ein Ausschnitt einer Hochdruckpumpe 28 gezeigt, die einen in etwa topfförmig ausgebildeten Dichtungsträger 68, sowie eine radial außen um einen Abschnitt des Dichtungsträgers 68 angeordnete und als Schraubenfeder ausgeführte Kolbenfeder 70 umfasst, die sich mit einem Endabschnitt an dem Dichtungsträger 68 abstützt. An einem in der Zeichnung unteren und dem Antrieb zugewandten Endabschnitt des Kolbens 30 ist ein Federteller 72 aufgepresst, an welchem ein Endabschnitt der Kolbenfeder 70 aufgenommen ist.
Radial innerhalb des Dichtungsträgers 68 ist eine als Dichteinrichtung 74 bezeichnete Kolbendichtung (auch als "Niederdruckdichtung" bezeichnet) angeordnet, welche den unteren zweiten Abschnitt (welcher dem Antrieb zugewandt ist) des Kolbens 30 radial umschließt und einen zwischen dem Gehäuse 50 und dem Dichtungsträger 68 vorhandenen Fluidraum ("Stufenraum") nach außen zum Motorblock 53 hin abdichtet. Der Kolben 30 ist entlang der Längsachse 64 relativ zu der Dichteinrichtung 74 verschiebbar. In grober Näherung weist die Dichteinrichtung 74 eine insgesamt ringförmige Struktur auf.
Vorliegend ist die Dichteinrichtung 74 in der 2 nach oben durch einen innerhalb des Dichtungsträgers 68 angeordneten und ebenfalls in etwa hutförmig ausgebildeten Halteabschnitt 76 axial abgestützt. In der Zeichnung charakterisieren ein Raumbereich oberhalb der Dichteinrichtung 74 eine "Kraftstoffseite" und ein Raumbereich unterhalb der Dichteinrichtung 74 eine "Ölseite".
Weiterhin ist die Dichteinrichtung 74 in der 2 nach unten durch einen nach radial innen gebogenen umlaufenden Randabschnitt des Dichtungsträgers 68 axial abgestützt. Es versteht sich, dass die Dichteinrichtung 74 innerhalb eines durch den Halteabschnitt 76 und den besagten Randabschnitt bestimmten Bereichs gegebenenfalls ein geringes axiales Spiel aufweisen kann.
Die Dichteinrichtung 74 ist entlang der Längsachse 64 radial außen an dem Kolben 30 angeordnet und im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt.
3 zeigt einen Teil des sich im Wesentlichen radial nach außen erstreckenden und ebenfalls in 2 gezeigten zweiten Abschnitts 92 sowie einen an den zweiten Abschnitt 90 angrenzenden radial äußeren Randbereich 93, der einen Verbindungsabschnitt 94 aufweist. Gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform weist der Verbindungsabschnitt 94 in Bezug auf die Achse des Kolbens einen Winkel 96 auf, der gemäß einer möglichen Ausführungsform circa 45° beträgt. Vorzugsweise liegt der Winkel 96 in Bereichen zwischen etwa 30° bis 60°. Es ist vorteilhaft, wenn der Winkel 96 in einem Bereich zwischen 40° bis 50° liegt und ganz besonders vorteilhaft, wenn der Winkel 96 wie in 3 gezeigt etwa 45° beträgt.
Um bei der Durchführung des Kondensator-Entladungsschweißprozesses eine Anbindelänge 97 von circa 1 mm zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn ein Radius 98 von mindestens circa 0,3 mm des Gehäuses 50 auf eine Fläche des Dichtungsträgers 68 bzw. einen Verbindungsabschnitt 94 trifft, der um den Winkel 96 geneigt ist. Vorzugsweise hat das massivere Bauteil den Radius 98. Dadurch wird der Leitungsquerschnitt reduziert, so dass das massive Bauteil, in diesem Fall das Gehäuse 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28, ähnlich früh wie das dünnwandigere Bauteil, in diesem Fall der Dichtungsträger 68, aufschmilzt und eine robuste Schweißnaht entsteht. Um einen ungewünschten beziehungsweise undefinierten Nebenschluss beim Schweißprozess zu vermeiden, wird gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform ein Mindestspalt 99 von circa 0,1 mm zwischen dem Gehäuse 50 und dem Randbereich 93 des Dichtungsträgers 68 vorgehalten.
4 zeigt den gleichen Abschnitt des Gehäuses 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 und des Dichtungsträgers 68 wie in 3, jedoch gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform, bei dem die Schweißnaht vermittels eines Ringbuckels 100 gebildet wird. Der Ringbuckel 100 ist vor dem Schweißprozess an dem Gehäuse 50 der Hochdruckpumpe 28 ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 94 ist hier in einem Winkel 101 von circa 90° um die Längsachse 64 des Kolbens 30 geneigt. Dies ermöglicht eine besonders stabile Schweißung, jedoch sind auch andere Winkel des Verbindungsabschnitts 94 möglich.
Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform kann wie in 5 gezeigt vorgesehen sein, an dem Gehäuse 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 einen Absatz 102 vorzusehen, an welchem die Kondensator-Entladungschweißung erfolgt, wodurch eine Verkürzung des Hebelarms und eine Reduzierung der Belastung möglich ist.
In 6 ist ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem der radial äußere Randbereich 93 an das Gehäuse 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 zusätzlich gepresst ist, wodurch eine nochmals stabilere Verbindung möglich ist. Selbstverständlich muss die vergrößerte Kontaktfläche bei der Durchführung des Kondensator-Entladungsschweißprozesses berücksichtigt werden.
7 zeigt eine Anordnung, mit welcher der erfindungsgemäße Kondensator-Entladungsschweißprozess durchführbar ist. Hierzu ist das Gehäuse 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 an einer ersten Elektrode 110 angeordnet. Eine im Wesentlichen ringförmige zweite Elektrode 112 ist an dem Verbindungsabschnitt 94 des Dichtungsträgers 68 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 94 ist beispielsweise so wie in 3 gezeigt ausgebildet. Vorzugsweise ist die zweite Elektrode 112 derart ausgeführt, dass sie den Dichtungsträger 68 beziehungsweise den Verbindungsabschnitt 94 mit einer vorgebbaren Kraft federnd und/oder schwimmend beaufschlagt. Nach dem Justieren und/oder Zentrieren des Dichtungsträgers 68 in dem Gehäuse 50 wird das Kondensator-Entladungsschweißen durchgeführt, so dass sich eine Schweißnaht zwischen dem Verbindungsabschnitt 94 und dem dort anliegenden Teil des Gehäuses 50 bildet.
8 zeigt in einem Ablaufdiagramm Verfahrensschritte, die gemäß einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 durchgeführt werden.
Das Verfahren beginnt in einem Schritt 200, in welchem das Gehäuse 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 auf der ersten Elektrode 110 positioniert wird. In einem Schritt 201 wird der Dichtungsträger 68 eingelegt und vorpositioniert. In einem Schritt 202 wird die zweite Elektrode 112 aufgesetzt und schwimmend gelagert. Vorzugsweise ist ihr Eigengewicht derart gewählt, dass die für den später durchzuführenden Schweißprozess notwendige Kraft erzeugt wird.
In einem Schritt 203 wird die Anordnung zentriert und in einem Schritt 204 startet die Überwachung der Prozessparameter, insbesondere des Absinkwegs, der Kraft und/oder des Stromverlaufs bei der Durchführung des Schweißprozesses.
In einem Schritt 205 erfolgt das Kondensator-Entladungsschweißen, so dass der Dichtungsträger 68 in dem Verbindungsabschnitt 94 mit dem Gehäuse 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 stoffschlüssig verbunden wird.
In einem Schritt 206 werden die in dem Schritt 204 überwachten Prozessparameter ausgewertet. Besonders aussagekräftig sind hier der auch als Nachsetzweg bezeichnete Absinkweg der zweiten Elektrode 112 sowie der Stromverlauf bei der Durchführung des Kondensator-Entladungsschweißens. Diese Ausgabegrößen der Produktion werden mit vorgegebenen Werten in einem Schritt 207 verglichen. Sind Abweichungen feststellbar, die über eine festlegbare Toleranzschwelle gehen, so wird in einem Schritt 209 der Herstellungsprozess dieser Kraftstoffhochdruckpumpe 28 unterbrochen und sie wird als Ausschuss deklariert. Gegebenenfalls erfolgt eine Anpassung einiger Parameter für den Schweißvorgang. Waren die überwachten Prozessparameter innerhalb der vorgebbaren Toleranzbereiche, so endet das Verfahren in einem Schritt 208.
Dadurch, dass die Ausgabeparameter direkt auf Fehler untersucht werden können, wird der Ausschuss deutlich früher erkannt, was einen korrigierenden Eingriff erheblich erleichtert und Fehlerkosten spart.
Durch den Einsatz des Kondensator-Entladungsschweißprozesses wird die Taktzeit bei der Herstellung der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 insbesondere bei der stoffschlüssigen Verbindung des Dichtungsträgers 68 mit dem Gehäuse 50 der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 verkürzt. Ferner entfällt durch den Einsatz des Kondensator-Entladungsschweißens die Notwendigkeit einer regelmäßigen Reinigung des Schutzglases, das beispielsweise beim Laserschweißprozess benötigt wird, um eine fehlerfreie Schweißung sicherzustellen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine undichte Laserschweißnaht nicht erst bei der Band-Ende-Prüfung während der dort durchgeführten Dichtheitsuntersuchung festgestellt, sondern durch die Auswertung der Prozessparameter kann bereits in der Produktion erkannt werden, ob der Schweißvorgang erfolgreich war.

Claims

Kraftstoffpumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe (28), mit mindestens einem Kolben (30), an dem eine den Kolben (30) radial umschließende Dichteinrichtung (74) angeordnet ist, wobei die Dichteinrichtung (74) einen Dichtungsträger (68) umfasst und wobei der Dichtungsträger (68) mindestens abschnittsweise mit einem Gehäuse (50) der Kraftstoffpumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (68) mindestens einen radial umlaufenden Abschnitt (92, 94) aufweist, an welchem der Dichtungsträger (68) mit dem Gehäuse (50) mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist.
Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsträger (68) umfasst: – einen sich im Wesentlichen axial erstreckenden ersten Abschnitt (90), welcher die Dichteinrichtung (74) radial umschließt, – einen an den ersten Abschnitt (90) angrenzenden und sich im Wesentlichen radial nach außen erstreckenden zweiten Abschnitt (92), – und einen an den zweiten Abschnitt (92) angrenzenden radial äußeren Randbereich (93), der mit dem Gehäuse (50) der Kraftstoffpumpe mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist.
Kraftstoffpumpe nach Anspruch 2, wobei der Randbereich (93) des Dichtungsträgers (68) einen Verbindungsabschnitt (94) aufweist und der Verbindungsabschnitt (94) in Bezug auf die Achse (64) des Kolbens (30) einen Winkel von in etwa 30° bis 60°, bevorzugt von in etwa 40° bis 50°, sowie eine radiale Erstreckung von in etwa 2 Millimeter bis 4 Millimeter aufweist und wobei der Verbindungsabschnitt (94) mit dem Gehäuse (50) der Kraftstoffpumpe mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist.
Kraftstoffpumpe nach Anspruch 2, wobei der Randbereich (93) des Dichtungsträgers (68) einen Verbindungsabschnitt (94) aufweist und der Verbindungsabschnitt (94) in Bezug auf die Achse (64) des Kolbens (30) einen Winkel von in etwa 100° bis 80°, bevorzugt von in etwa 90° aufweist und wobei an dem Gehäuse (50) ein Ringbuckel (100) ausgebildet ist und der Verbindungsabschnitt (94) vermittels des Ringbuckels (100) mit dem Gehäuse (50) der Kraftstoffpumpe mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist.
Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei zwischen dem Randbereich (93) des Dichtungsträgers (68) und dem Gehäuse (50) ein radialer Spalt (99) von mindestens etwa 0,1 Millimeter gebildet ist.
Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Dichtungsträger (68) an dem Randbereich (93) mittels einer Pressung mit dem Gehäuse (50) der Kraftstoffpumpe verbunden ist.
Kraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei der Verbindungsabschnitt (94) des Dichtungsträgers (68) an einem radial umlaufenden Absatz (102) des Gehäuses (50) mit dem Gehäuse (50) mittels Kondensator-Entladungsschweißen stoffschlüssig verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe, insbesondere einer Kraftstoffhochdruckpumpe (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Anordnen des Gehäuses (50) an einer ersten Elektrode (110) einer Schweißeinrichtung für ein Kondensator-Entladungsschweißen; – Anordnen des Dichtungsträgers (68) an einem radial inneren Abschnitt des Gehäuses (50); – Anordnen einer im Wesentlichen ringförmigen zweiten Elektrode (112) an einem radial umlaufenden Verbindungsabschnitt (94) des Dichtungsträgers (68), wobei die zweite Elektrode den Dichtungsträger (68) mit einer vorgebbaren Kraft federnd und/oder schwimmend beaufschlagt; – Justieren und/oder Zentrieren des Dichtungsträgers (68) in dem Gehäuse (50); – Durchführen eines Kondensator-Entladungsschweißens zwischen dem radial umlaufenden Verbindungsabschnitt (94) des Dichtungsträgers (68) und dem Gehäuse (50).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Randbereich (93) des Dichtungsträgers (68) eine Pressung an einen radial inneren Abschnitt des Gehäuses (50) durchgeführt wird und an einem sich dem Randbereich (93) anschließenden Verbindungsabschnitt (94) des Dichtungsträgers (68) das Kondensator-Entladungsschweißen durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei während des Kondensator-Entladungsschweißens eine Kraft und/oder eine Relativbewegung des Dichtungsträgers (68) zu dem Gehäuse (50) und/oder ein Stromverlauf des Kondensator-Entladungsschweißens ermittelt wird, und wobei die ermittelte Kraft und/oder die ermittelte Relativbewegung und/oder der ermittelte Stromverlauf mit gespeicherten Werten für die Kraft und/oder die Relativbewegung und/oder den Stromverlauf verglichen werden, und wobei in Abhängigkeit von dem Vergleich eine Güte der Schweißverbindung ermittelt wird.