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Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckpumpe, insbesondere zur Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus der
EP 2 339 166 A1 ist eine Hochdruckpumpe zur Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen bekannt. Die Hochdruckpumpe weist in einem Gehäuse einen verschieblich angeordneten Kolben auf, der nockengesteuert eine Hubbewegung ausführt. In einen Zylinder im Gehäuse, in welchem sich der Kolben auf und ab bewegt, ist eine Pumpenkammer eingebracht, welche über radiale Steuerbohrungen mit Kraftstoff versorgt wird. Beim Hub des Kolbens werden die Steuerbohrungen verschlossen und der Kraftstoff in der Pumpenkammer vom Kolben mit Druck beaufschlagt. Der Kolben weist im Übergang seiner Stirnseite zur Seitenwand eine spiralförmige Steuerkante auf, über die die Fördermenge des Kraftstoffs durch Verdrehung des Kolbens um seine Längsachse beeinflussbar ist.
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Derartige Einspritzpumpen werden üblicherweise noch vor ihrem Einbau in die Brennkraftmaschine werksseitig in einem Kalibrierungsprozess auf einem Prüfstand vermessen. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen muss der Kolben eine definierte Ausgangsposition im Gehäuse einnehmen, um ein gewünschtes Leistungsniveau zu erreichen. Mithilfe eines Stellgliedes wird die Kolbenausgangsposition im Gehäuse durch Verdrehung des Kolbens so eingestellt, dass das gewünschte Leistungsniveau erreicht wird. Die Stellgliedposition wird hierbei über eine Anzeigeeinrichtung, die am Gehäuse in Form von Anzeigescheiben angeordnet ist, angezeigt und kann entsprechend nach dem Einbau in die Brennkraftmaschine reproduziert werden. Hierbei müssen auf dem Prüfstand eine oder mehrere Anzeigescheiben am Gehäuse befestigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Einspritzpumpe in der Weise auszubilden, dass ein gewünschtes Leistungsniveau der Einspritzpumpe in einfacher Weise eingestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Einspritzpumpe wird vorzugsweise zur Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen eingesetzt. Die Einspritzpumpe wird beispielsweise durch einen von der Brennkraftmaschine angetriebenen Nocken gegen die Kraft eines auf den Kolben der Pumpe wirkenden Federelementes aus einer unteren Totpunktstellung angehoben und in eine obere Totpunktstellung versetzt, in der Kraftstoff unter Druck ausgestoßen wird. Hierbei beaufschlagt der Kolben mit seiner Stirnseite den Kraftstoff, der sich in einer Kolbenkammer im Zylinder befindet, in welchem sich der Kolben auf und ab bewegt. Auf der der Kolbenkammer zugewandten Seite kann der Kolben eine spiralförmige Steuerkante im Übergang von der Stirnseite des Kolbens zur seitlichen Mantelfläche aufweisen. Die Fördermenge des Kraftstoffs wird über eine Drehung des Kolbens um seine Längsachse eingestellt. Die Drehung des Kolbens um seine Längsachse wird beispielsweise über einen Regelmechanismus eingestellt und hängt im Falle einer Verwendung der Einspritzpumpe in einer Brennkraftmaschine von einer Motorregelung oder der Gaspedalstellung ab.
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Die Einspritzpumpe wird typischerweise vor ihrem Einbau auf einem Prüfstand einem Kalibrierungsprozess unterzogen, insbesondere zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und zum Einstellen eines einheitlichen, definierten Leistungsniveaus. Auf dem Prüfstand wird das Leistungsniveau durch Veränderung der Kolbenausgangsposition im Gehäuse der Einspritzpumpe eingestellt, insbesondere durch Verdrehen des Kolbens um die Kolbenlängsachse mithilfe eines Stellgliedes, das am Gehäuse der Einspritzpumpe angeordnet ist. Die aktuelle Stellposition des Stellgliedes und damit auch die Kolbenposition im Gehäuse werden über eine Anzeigeeinrichtung, die sich am Gehäuse befindet, angezeigt und können über die Anzeigeeinrichtung beim Einbau der Einspritzpumpe wieder reproduziert werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe umfasst die Anzeigeeinrichtung einen Anzeigestift, der im oder am Gehäuse verstellbar geführt und über ein Fixierelement am Gehäuse fixierbar ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Stellposition des Stellgliedes, die einer Kolbenausgangsposition mit einem definierten Leistungsniveau der Einspritzpumpe entspricht, in einfacher Weise erfasst und über die Fixierung des Anzeigestiftes mithilfe des Fixierelementes auch dann leicht wiederhergestellt werden kann, nachdem die Kolbenposition bzw. das Stellglied ihre Position verändert haben. Die verstellbare Führung des Anzeigestifts im oder am Gehäuse lässt sich in konstruktiv einfacher Weise realisieren, ebenso die Fixierung des Anzeigestiftes in einer bestimmten Position mithilfe des Fixierelementes, das ebenfalls am Gehäuse angeordnet ist. Änderungen der Stellposition des Stellgliedes können über eine Verstellung und Neufixierung des Anzeigestiftes ohne weiteres nachvollzogen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die Anzeigeeinrichtung ein Federelement auf, das den Anzeigestift in eine Ausgangsposition kraftbeaufschlagt. Der Anzeigestift wird gegen die Kraft des auf ihn wirkenden Federelementes verstellt und mithilfe des Fixierelementes am Gehäuse fixiert. Mit dem Lösen des Fixierelementes gelangt der Anzeigestift aufgrund der Federkraft des auf ihn wirkenden Federelementes selbsttätig wieder in seine Ausgangsposition.
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Der Anzeigestift ist, gemäß weiterer vorteilhafter Ausführung, axial verschieblich im oder am Gehäuse geführt. Dementsprechend kann der Stift entlang der Stiftlängsachse verschoben und in der verschobenen Position mithilfe des Fixierelementes fixiert werden.
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Alternativ zu einer Verschiebebewegung kann der Stift eine Dreh- oder Schwenkbewegung ausführen, wobei der Stift vorteilhafterweise ebenfalls von einem Federelement in eine Ausgangsposition kraftbeaufschlagt ist.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist in das Gehäuse ein Aufnahmekanal eingebracht, in den der Anzeigestift eingesetzt ist und in dem sich der Anzeigestift verschieblich bewegen kann. Gegebenenfalls kommt auch eine Anordnung des Stiftes an der Außenseite des Gehäuses in Betracht.
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Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Fixierelement als eine Fixierschraube ausgebildet, die in einer Gewindebohrung im Gehäuse aufgenommen ist. Die Gewindebohrung verläuft vorteilhafterweise quer zum Aufnahmekanal zur Aufnahme des Anzeigestifts, insbesondere in einem 90°-Winkel zum Aufnahmekanal. Die Fixierschraube wird in die Gewindebohrung im Gehäuse eingeschraubt, bis der Anzeigestift von der Fixierschraube getroffen und fixiert ist, so dass das Federelement den Anzeigestift nicht in die Ausgangsposition verstellen kann.
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Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung befindet sich in oder an der Stirnseite des Anzeigestifts ein Montagegewinde, beispielsweise ein Innengewinde in einer Sacklochbohrung an der Stirnseite des Anzeigestifts, das zu Montagezwecken genutzt werden kann. Beispielsweise kann der Anzeigestift aus dem Aufnahmekanal mithilfe eines Werkzeuges, das in das Montagegewinde eingeführt wird, entfernt werden, auch wenn der Anzeigestift in dem Aufnahmekanal feststeckt, beispielsweise aufgrund von Korrosion.
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Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Stellglied, welches zur Einstellung der Kolbenausgangsposition dient, als eine am Gehäuse verschiebbar gelagerte Stellstange ausgebildet. Stellstange und Anzeigestift liegen insbesondere parallel zueinander und können in parallele Richtungen verschoben werden. Die Verschiebebewegung der Stellstange wird vorteilhafterweise in eine Drehbewegung des Kolbens um die Kolbenlängsachse umgesetzt, beispielsweise dadurch, dass der Kolben in einer Einstellhülse aufgenommen und die Stellstange mit einer Verzahnung versehen ist, die mit einer Außenverzahnung der Einstellhülse kämmt. In dieser Ausführung verläuft die Stellstange tangential zum Kolben bzw. der Einstellhülse. Eine translatorische Verschiebebewegung der Stellstange führt zu einer Rotationsbewegung des Kolbens. Der parallel zur Stellstange verlaufende Anzeigestift kann in derjenigen Position der Stellstange fixiert werden, in der die Einspritzpumpe das gewünschte Leistungsniveau aufweist.
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Die Einspritzpumpe ist vorteilhafterweise Bestandteil einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder einer Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann mehrere Hochdruckpumpen in einem gemeinsamen Gehäuse umfassen.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine Einspritzpumpe in einer ersten Seitenansicht,
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2 die Einspritzpumpe in einer weiteren Seitenansicht,
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3 das Detail III aus 2 in vergrößerter Darstellung,
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4 die Einspritzpumpe in Draufsicht,
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5 das Detail V aus 4 in vergrößerter Darstellung.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den Figuren ist eine Einspritzpumpe 1 für eine Brennkraftmaschine dargestellt, mit der Kraftstoff in die Zylinder der Brennstoffmaschine eingespritzt werden kann. Die Einspritzpumpe 1 weist in einem Gehäuse 2 einen axial verschieblich gelagerten Kolben 3 auf, der in einem Pumpenzylinder im Gehäuse 2 zwischen einer unteren Totpunktstellung und einer oberen Totpunktstellung axial verschieblich gelagert ist. Der Kolben 3 wird beispielsweise von einem Nocken auf einer Antriebswelle, die von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, gegen die Kraft eines auf ihn wirkenden Federelementes aus der unteren Totpunktstellung in die obere Totpunktstellung angehoben, in der Brennstoff in einer der oberen Stirnseite benachbarten Pumpenkammer unter Druck gesetzt ist.
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Der Kolben 3 kann um seine Längsachse verdreht werden. Zur Kompensation von Fertigungstoleranzen und der Einstellung eines einheitlichen Leistungsniveaus wird die Einspritzpumpe 1 vor dem Einbau in die Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand eingestellt. Hierbei wird der Kolben 3 um seine Längsachse in eine Kolbenausgangsposition verstellt, die der Kolben vorzugsweise im unteren Totpunkt der Gehäuse 2 einnimmt. Die Kolbenausgangsposition im Gehäuse 2 wird mithilfe eines Stellgliedes 4 eingestellt, das als eine Stellstange ausgebildet ist, die entlang ihrer Längsachse verschieblich im Gehäuse 2 der Einspritzpumpe geführt ist. Die Stellstange 4 verläuft tangential zum Kolben 3. Die axiale Position der Stellstange 4 in Bezug auf das Gehäuse 2 hängt somit von dem einzustellenden Leistungsniveau der Einspritzpumpe 1 ab.
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An der Stellstange 4 befindet sich eine Skala 5 (5), anhand der die aktuelle Relativposition der Stellstange 4 gegenüber dem Gehäuse 2 abgelesen werden kann. Die Skala 5 wird gegenüber einem Anzeigestift 6 (3, 5) abgelesen, der verschieblich in einem Aufnahmekanal 7 im Gehäuse 2 geführt ist. Der Aufnahmekanal 7 ist als eine Sacklochbohrung ausgeführt. Der Anzeigestift 6 ist von einem Federelement 8, das am Grund der Sacklochbohrung angeordnet ist, in eine Ausgangsposition kraftbeaufschlagt.
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Die aktuelle Position des Anzeigestiftes 6 im Aufnahmekanal 7 kann mithilfe eines Fixierelementes 9 fixiert werden, das als eine Fixierschraube ausgebildet ist. Die Fixierschraube 9 ist in eine Gewindebohrung 10 im Gehäuse 2 eingeschraubt, die sich quer zur Längs- und Verschiebeachse des Anzeigestiftes 6 erstreckt und bis zum Aufnahmekanal 7 reicht. Sobald die Stirnseite der Fixierschraube 9 gegen die Mantelfläche des Anzeigestiftes 6 drückt und eine entsprechende Kraft auf den Anzeigestift 6 wirkt, ist dieser in seiner aktuellen Axialposition im Aufnahmekanal 7 fixiert. Dies ermöglicht es, beispielsweise an der Stirnseite des Anzeigestiftes 6, die aus dem Aufnahmekanal 7 herausragt, einen aktuellen Wert der Skala 5 auf der Stellstange 4 abzulesen. Die Stellstange 4 und der Anzeigestift 6 verlaufen parallel zueinander. Die Stellstange 4 ist in einer Ausnehmung im Gehäuse 2 geführt, die sich parallel zu dem Aufnahmekanal 7 für den Anzeigestift 6 erstreckt.
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Wie 5 zu entnehmen, ist in die Stirnseite des Anzeigestiftes 6, die aus dem Aufnahmekanal 7 hinausragt, ein Montageinnengewinde 11 eingebracht, das insbesondere dazu dient, den Anzeigestift 6 mithilfe eines Montagewerkzeuges aus dem Aufnahmekanal 7 zu entfernen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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