DE102018214200A1

DE102018214200A1 - Rollenstößel für eine Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, und Pumpe mit Rollenstößel

Info

Publication number: DE102018214200A1
Application number: DE102018214200.9A
Authority: DE
Inventors: Yann Queudeville; Jens-Ove Kiesel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2020-02-27

Abstract

Rollenstößel (40) für eine Pumpe (1), insbesondere eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, zur Abstützung eines hubbeweglichen Pumpenkolbens (12) an einer Antriebswelle (14), insbesondere einem Nocken (16), wobei der Rollenstößel (40) in einer Aufnahme (44) eines Pumpengehäuses (17) geführt ist, umfassend einen Stößelkörper (8) und eine hohlzylinderförmige Laufrolle (46), die in einer stirnseitigen Ausnehmung (5) des Stößelkörpers (8) bereichsweise aufgenommen und unmittelbar oder mittelbar auf einem Lagerbolzen (52) drehbar gelagert ist, so dass zwischen der Laufrolle (46) und dem Lagerbolzen (52) ein radialer Lagerspalt (38) ausgebildet wird, der über mindestens einen im Stößelkörper (8) ausgebildeten und in die Ausnehmung (5) mündenden Durchlass (11, 13, 25, 45, 60) mit einem Schmierstoff versorgbar ist. Erfindungsgemäß ist der Stößelkörper (8) mehrteilig ausgebildet, wobei der Stößelkörper (8) einen Rollenschuh (48) und ein hülsenförmiges Stößelteil (42) aufweist und wobei der Rollenschuh (48) in das Stößelteil (42) in Richtung einer Längsachse (41) eingeschoben ist, wobei der Lagerbolzen (52) zumindest mittelbar im Rollenschuh (48) gehalten wird und wobei der Durchlass (11, 13, 25, 45, 60) in beiden Bauteilen Rollenschuh (48) und Stößelteil (42) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Rollenstößel für eine Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und von einer Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, nach der Gattung des Anspruchs 16.
Stand der Technik
Ein solcher Rollenstößel und eine solche Pumpe in Form einer Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems sind durch die DE 10 2012 223 413 A1 bekannt. Diese Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf, das wiederum einen Pumpenkolben aufweist, der sich über den Rollenstößel an einer Abtriebswelle abstützt und durch diese in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Rollenstößel weist einen Stößelkörper auf, in dem eine Laufrolle drehbar gelagert ist, über die sich der Rollenstößel an einer Antriebswelle, insbesondere einem Nocken, abstützt. Der Stößelkörper weist eine Ausnehmung auf, in der die Lagerung der Laufrolle angeordnet ist, wobei der Außenmantel eines Lagerbolzens mit dem Innendurchmesser des Stößelkörpers in Verbindung steht. In wenigstens einem an eine in Richtung ihrer Drehachse weisenden Stirnseite der Laufrolle angrenzenden Umfangsbereich des Stößelkörpers ist in dessen Innenmantel wenigstens eine sich in Richtung einer Längsachse erstreckende Nut vorgesehen, in die eine Bohrung als Durchlass mündet. Schmierstoff tritt im inneren Bereich des Stößelkörpers aus und dort entsteht ein Nebel oder Spray des Schmierstoffs wodurch kein definierter Schmierzustand erreicht werden kann. Zudem kann aufgrund der einteiligen Ausbildung des Stößelkörpers und aufgrund fertigungstechnischer Prämissen die Bohrung nicht beliebig und unter Umständen nicht für eine gute Schmierung optimal eingebracht werden. Zudem ist ein Mündungsbereich der Bohrung nicht dem radialen Lagerspalt zugewandt. Dadurch ist eine zuverlässige Versorgung des radialen Lagerspalts nicht gewährleistet. Bei nicht ausreichender Schmierung kann es zu Verschleiß der Rolle, des Stößelkörpers und gegebenenfalls vorhandener Lagerbauteile der Rolle kommen.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Rollenstößels mit den Merkmalen aus Anspruch 1, bei der ein Stößelkörper mehrteilig ausgebildet ist, wobei der Stößelkörper einen Rollenschuh und ein hülsenförmiges Stößelteil aufweist und wobei der Rollenschuh in das Stößelteil in Richtung einer Längsachse eingeschoben ist, wobei ein Lagerbolzen zumindest mittelbar im Rollenschuh gehalten wird und wobei ein Durchlass in beiden Bauteilen Rollenschuh und Stößelteil ausgebildet ist, bietet gewisse Vorteile. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Durchlass derart ausgebildet werden kann, dass eine einfachere Herstellbarkeit des Durchlasses erreicht werden kann, da die Mehrteiligkeit des Stößelkörpers für die Bearbeitung eine bessere Zugänglichkeit der Bauteile ermöglicht, um den Durchlass herzustellen. Zudem kann aufgrund der verbesserten Zugänglichkeit der Bauteile aufgrund der Mehrteiligkeit der Durchlass flexibler verlaufen und es lässt sich eine verbesserte Strömungsführung des Schmierstoffs durch den Durchlass erzielen aufgrund des Verlaufs des Durchlasses, der eine flexiblere und somit komplexere Ausformung erfahren kann. Auf diese Weise können die Fertigungskosten des Rollenstößels , wodurch sich die Herstellkosten des Rollenstößels und der Pumpe reduzieren lassen. Entsprechend wird bei der mit dem Rollenstößel ausgerüsteten Pumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 16 eine Reduzierung der Herstellkosten ermöglicht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Förderaggregats möglich. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Rollenstößels weist der Rollenschuh als Teil des Durchlasses einen Schmierstoffkanal auf, wobei der Schmierstoffkanal ringförmig umlaufend um die Längsachse am Außendurchmesser des Rollenschuhs verläuft. Des Weiteren ist der Schmierstoffkanal als eine nach außen offene Nut im Rollenschuh ausgebildet, wobei diese Nut zumindest nahezu vollständig nach außen durch das Stößelteil begrenzt wird. Zudem weist der Durchlass die zumindest annähernd parallel zur Drehachse der Laufrolle im Rollenschuh verlaufende Bohrung, so dass der Mündungsbereich der Bohrung zu einer Stirnseite der Laufrolle und/oder des Lagerbolzens zugewandt ist, insbesondere zur Eintrittsöffnung des Lagerspalts. Auf diese Weise kann der Schmierstoff unter Druck direkt aus der Bohrung im Rollenschuh strömend in den Bereich des radialen Lagerspalts eingespritzt werden, wodurch insbesondere der Schmierstoff nahezu vollständig in den Bereich des radialen Lagerspalts eingebracht werden kann und nicht in anderen Bereichen verloren geht. Somit ergibt sich, dass eine verbesserte Schmierung des radialen Lagerspalts mit dem Schmierstoff erzielt werden kann, wobei sich ein nahezu vollständiger Schmierfilm zwischen dem Lagerbolzen und der Laufrolle ausbildet, wodurch der Reibverschleiß zwischen den Bauteilen reduziert werden kann. Des Weiteren kann die Abführung von Wärme, insbesondere Reibungswärme verbessert werden. Auf diese Weise kann die Ausfallwahrscheinlichkeit des Rollenstößels und somit der gesamten Pumpe verringert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Rollenstößels ist das Stößelteil als eine um die Längsachse umlaufende zumindest annähernd zylindrische Hülse ausgebildet ist. Der Rollenschuh ist zumindest annähernd zylindrisch in Richtung der Längsachse ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich eine vereinfachte und/oder schnellere Montage und/oder es müssen geringere Montagekräfte aufgewendet werden, um den Rollenschuh in die zylindrische Hülse einzuschieben. Weitere die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Rollenstößels verbessernde Maßnahmen sind beispielsweise eine thermische Behandlung der zylindrischen Hülse und/oder des Rollenschuhs vor der Montage, bei der beispielsweise jeweils die zylindrische Hülse erwärmt und/oder der Rollenschuh abgekühlt wird, beispielsweise mittels flüssigem Stickstoff. Dies bietet den Vorteil, dass sich die Montagezeiten und/oder die Montagekosten reduzieren lassen, wodurch sich die gesamten Herstellungskosten des Rollenstößels und der Pumpe reduzieren lassen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Rollenstößels weist das Stößelteil zum einen in seinem Außenmantel mindestens eine axial zur Längsachse verlaufende Schmierstoffnut auf. Zum anderen kann das Stößelteil mindestens eine Öffnung aufweisen, wobei die Öffnung die Schmierstoffnut und den Schmierstoffkanal des Rollenschuhs fluidisch miteinander verbindet. Des Weiteren verbindet der Schmierstoffkanal die Schmierstoffnut und/oder die Öffnung des Stößelteils mit der Bohrung des Rollenschuhs zumindest mittelbar fluidisch miteinander und/oder die Schmierstoffnut verbindet einen Schmierstoff-Zulauf in einem Pumpengehäuse und den Schmierstoffkanal des Rollenschuhs zumindest mittelbar fluidisch miteinander. Zudem verjüngt sich der Schmierstoffkanal im Rollenschuh von dessen der Längsachse abgewandter Außenseite zu dessen der Längsachse zugewandter Innenseite, wobei die Bohrung orthogonal zur Längsachse durch den Rollenschuh verläuft. Auf diese Weise kann der Vorteil erzielt werden, dass ein hoher Druck des Schmierstoffs in allen Bereichen des Durchlasses aufrechterhalten werden kann, wodurch sich die selbstdichtenden und/oder kapselnden Eigenschaften des Durchlasses verbessern, so dass eine geringere Menge an Schmierstoff verloren geht. Zudem wird mittels des hohen Drucks ein effizienteres Einspritzen des Schmierstoffs in den Bereich des radialen Lagerspalts ermöglicht, wodurch sich die Lebensdauer des Rollenstößels aufgrund des konstanten Schmierfilms verbessern lässt. Zudem kann mittels des konstanten Schmierfilms die entstehende Reibwärme, insbesondere aufgrund von Reibung zwischen dem Lagerbolzen und der Laufrolle, reduziert werden, was zu einem verbesserten Wirkungsgrad der gesamten Pumpe führt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Rollenstößels sind die mindestens eine Öffnung und die mindestens eine Bohrung derart zueinander ausgerichtet, dass diese sich zumindest im Wesentlichen nicht überdecken. Auf diese Weise ist der Fertigungsaufwand vergleichsweise geringer zu einem umlaufenden Schmierstoffkanal im Bauteil Stößelteil, da weniger Material abzutragen ist, wobei sich der Vorteil ergibt, dass die Bearbeitungszeit des Bauteils und die Bearbeitungskosten verringert werden können. Weiterhin kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung des Rollenstößels eine verbesserte Kapselung des schmierstoffführenden Durchlasses bewirkt werden wodurch sich ein geringerer Leckölverlust einstellen. Zudem kann ein effizientes und exaktes Einspritzen des Schmierstoffes in den radialen Lagerspalt erzielt werden, da ein paralleler und/oder koaxialer Einspritzwinkel des Schmierstoffs aus dem Bereich der Bohrung in den Bereich des radialen Lagerspalts realisiert werden kann. Auf diese Weise lässt sich aufgrund der verbesserten Schmierwirkung der Reibpartner ein Materialabtrag zwischen der Laufrolle und dem Lagerbolzen bewirken, wodurch die Lebensdauer der Pumpe erhöht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Rollenstößels ist die Bohrung entlang einer Bohrungsachse konisch ausgebildet, wobei sich ihr Durchmesser in einer Strömungsrichtung V des Schmierstoffs verkleinert und wobei die Bohrungsachse parallel zur Drehachse verläuft. Zudem weist die Laufrolle im Übergangs-Bereich von Ihrem Innendurchmesser zu Ihrer der Bohrung zugewandten Stirnseite eine erste Fase auf und/oder der Lagerbolzen weist im Übergangs-Bereich von seinem Außendurchmesser zu seiner der Bohrung zugewandten Stirnseite eine zweite Fase auf. Auf diese Weise ergibt sich ein kegelförmiger Einspritzkonus des Schmiermediums von der Bohrung zum radialen Lagerspalt, wobei der sich verjüngende Teil des Einspritzkonus auf der dem Lagerspalt zugewandten Seite verläuft. Somit geht weniger Schmierstoff beim Einspritzen in den Lagerspalt verloren und/oder vorbei in den Bereich der Ausnehmung, wobei sich ein verbessertes und erhöhtes Druckniveau des Schmiermediums im Lagerspalt ergibt und somit ein konstanter in Richtung der Bohrungsachse verlaufender Schmierfilm zwischen den Bauteilen Laufrolle und Lagerbolzen ergibt, der auch bei hohen Drehzahlen der Pumpe und/oder hohen in Richtung der Längsachse verlaufenden Kräften aus dem Pumpenbetrieb nicht abreißt. Auf diese Weise kann die Ausfallwahrscheinlichkeit des Rollenstößels und/oder der Pumpe auch bei hohen Einsatzbelastungen im Betrieb verringert werden.
Figurenliste
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Pumpe ausschnittsweise in einem Querschnitt.
2 einen in 1 mit II-II bezeichneten Schnitt der Pumpe mit einem Rollenstößel und einem angrenzenden Pumpengehäuse,
3 einen in 1 mit III bezeichneten Ausschnitt der Pumpe in vergrößerter Darstellung mit dem Rollenstößel, dem angrenzenden Pumpengehäuse und mit einem Durchlass,
4 einen in 2 mit IV bezeichneten Ausschnitt der Pumpe in vergrößerter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
5 einen in 2 mit IV bezeichneten Ausschnitt der Pumpe in vergrößerter Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
6 zwei perspektivische Darstellungen und einen Querschnitt des Rollenstößels.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine schematische axiale Schnittdarstellung einer Pumpe 1, die als Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist und vorzugsweise bei einem Common-Rail-Einspritzsystem verbaut ist und die insbesondere einen Rollenstößel 40 aufweist. Weiterhin weist die Pumpe 1 wenigstens ein Pumpenelement 10 auf das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle 14 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung bezüglich einer Rotationsachse der Antriebswelle 14 angetrieben wird. Die Antriebswelle 14 kann Teil der Pumpe 1 sein oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Pumpe 1 keine eigene Antriebswelle aufweist und die Antriebswelle 14 Teil der Brennkraftmaschine ist. Die Antriebswelle kann dabei beispielsweise eine Welle der Brennkraftmaschine sein, durch die auch die Gaswechselventile der Brennkraftmaschine betätigt werden. Die Antriebswelle 14 weist für den Antrieb des Pumpenkolbens 12 einen Nocken 16 oder Exzenter auf.
Die Pumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 17 auf, das mehrteilig ausgebildet sein kann. Der Pumpenkolben 12 ist in einer Zylinderbohrung 18 eines Gehäuseteils 20 der Pumpe 1 dicht geführt, wobei das erste Gehäuseteil 20 nachfolgend als Zylinderkopf bezeichnet wird. Mit seinem der Antriebswelle 14 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 12 in der Zylinderbohrung 18 einen Pumpenarbeitsraum 22. Der Pumpenarbeitsraum 22 weist über ein Einlassventil 24, das ein in den Pumpenarbeitsraum 22 hinein öffnendes Einlassrückschlagventil sein kann, eine Verbindung mit einem Kraftstoff-Zulauf 26 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 22 beim radial nach innen zur Rotationsachse der Antriebswelle 14 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 12 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 22 weist außerdem über ein Auslassventil 28, das beispielsweise ein aus dem Pumpenarbeitsraum 22 heraus öffnendes Auslassrückschlagventil ist, eine Verbindung mit einem Ablauf 30 auf, der zu einem Hochdruckspeicher 32 führen kann und über den beim radial nach außen von der Rotationsachse der Antriebswelle 14 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 verdrängt wird.
Zudem ist in 1 gezeigt, dass sich der Pumpenkolben 12 über den Rollenstößel 40 am Nocken 16 der Antriebswelle 14 abstützt. Der Rollenstößel 40 weist einen Stößelkörper 8 auf, der hülsenförmig ausgebildet ist und der in einer Aufnahme 44 in Richtung einer Längsachse 41 des Rollenstößels 40 verschiebbar geführt ist. Die Aufnahme 44 kann in dem Pumpengehäuse 17 der Pumpe 1 oder in einem Teil der Brennkraftmaschine, beispielsweise deren Zylinderkopf oder Motorblock ausgebildet sein. In die Aufnahme 44 wird Schmierstoff, beispielsweise Schmieröl oder Kraftstoff, über einen Schmierstoff-Zulauf 45 zugeführt. Vorzugsweise wird der Aufnahme 44 unter erhöhtem Druck stehender Schmierstoff zugeführt.
Im Stößelkörper 8 ist eine Laufrolle 46 um eine Drehachse 15 (nicht gezeigt in 1, siehe 2) drehbar gelagert, wobei die Laufrolle 46 auf dem Nocken 16 der Antriebswelle 14 abrollt. Dabei befindet sich die Laufrolle 46 in einer Ausnehmung 5 des Stößelkörper 8. Der Rollenstößel 40 und der Pumpenkolben 12 werden durch eine Feder 49 zur Antriebswelle 14 hin beaufschlagt. Die Laufrolle 46 ist in einem der Antriebswelle 14 zugewandten inneren Bereich 50 des Stößelkörpers 8 angeordnet. Bei dem in 2 dargestellten Stößelkörper 8 ist ein Bolzen 52 eingesetzt, dessen Längsachse zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse 41 des Rollenstößels 40 verläuft. Der Stößelkörper 8 weist zwei einander diametral gegenüberliegende Aussparungen auf, durch die der Bolzen 52 zumindest teilweise hindurchtritt und/oder in diesen gelagert ist. Der Bolzen 52 kann mittels eines Sicherungselements, beispielsweise in Form eines auf diesen aufgebrachten Sprengrings, nach dessen Montage im Stößelkörper gegen axiale Bewegung gesichert sein. Die Laufrolle 46 ist hohlzylinderförmig ausgebildet und direkt oder über eine Lagerbuchse auf dem Bolzen 52 gelagert. Die Laufrolle 46 und die Lagerbuchse 58 weisen in Richtung der Drehachse 15 der Laufrolle 46 gesehen zumindest annähernd dieselbe Breite auf.
In 2 ist eine Schnittdarstellung der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Pumpe 1 gezeigt. Die Pumpe 1 weist die Stößel-Baugruppe 9 auf, die wiederum weitere Einzelteile aufweist. Der Stößelkörper 8 ist dabei mehrteilig ausgebildet, wobei der Stößelkörper 8 einen Rollenschuh 48 und ein hülsenförmiges Stößelteil 42 aufweist und wobei der Rollenschuh 48 in das Stößelteil 42 in Richtung der Längsachse 41 eingeschoben ist, wobei ein Lagerbolzen 52 zumindest mittelbar im Rollenschuh 48 gehalten wird, insbesondere in der Ausnehmung 5 des Rollenschuhs 48. Der Stößelkörper 8 ist dabei beweglich in Richtung der Längsachse 41 in der Aufnahme 44 des Pumpengehäuses 17 geführt.
Zudem ist ein Schmierstoffkanal 11 im Rollenschuh 48 vorgesehen, wobei der Schmierstoffkanal 11 als eine nach außen offene Nut 11 im Rollenschuh 48 ausgebildet ist, wobei diese Nut 11 zumindest nahezu vollständig nach außen durch das Stößelteil 42 begrenzt wird, wobei insbesondere eine Unterbrechung der Begrenzung der Nut durch das Stößelteil 42 im Bereich von mindestens einer Öffnung 25 erfolgt (gezeigt in 3). Das Stößelteil 42 ist als eine um die Längsachse 41 umlaufende zumindest annähernd zylindrische Hülse ausgebildet ist und/oder wobei der Rollenschuh 48 zumindest annähernd zylindrisch in Richtung der Längsachse 41 ausgebildet ist. In Richtung einer Bohrungsachse 43 verläuft eine Bohrung 60 im Rollenschuh 48, wobei die Bohrungsachse 43 parallel zur Drehachse 15 der Laufrolle 46 verläuft. Die Bohrung 60 mündet auf der dem Stößelteil 42 zugewandten Seite in den umlaufenden Schmierstoffkanal 11 und auf der dem Stößelteil 42 abgewandten Seite in einen Mündungsbereich 9. Der Mündungsbereich 9 liegt dabei in Richtung der Bohrungsachse 43 der Stirnseite des Lagerbolzens 52 und der Laufrolle 46 gegenüber, wobei der Mündungsbereich 9 und/oder die Bohrung 60 insbesondere koaxial zu einem radialen Lagerspalt 38 verläuft. Durch die Bohrung 60 und/oder den Mündungsbereich 9 kann ein Schmierstoff in den Bereich der Ausnehmung 5 des Stößelkörpers 8 eingespritzt werden, wobei der Schmierstoff insbesondere in den Bereich des radialen Lagerspalts 38 eingespritzt wird. Im Bereich des Lagerspalts 38 soll sich in Richtung der Bohrungsachse 43 ein konstanter Schmierfilm zwischen der Laufrolle 46 und dem Lagerbolzen 52 ausbilden, der eine verschleißreduzierte Lagerung der Laufrolle 46 auf dem Lagerbolzen 52 ermöglicht. Der Lagerbolzen 52 weist im Bereich seines Innendurchmessers eine in Richtung der Drehachse 15 verlaufende Aussparung 7 auf.
Zudem ist in 2 dargestellt, dass das Stößelteil 42 parallel zur Längsachse 41 eine axiale Verlängerung 36 ausbildet, wobei sich die axiale Verlängerung 36 insbesondere bis zum Bereich der Drehachse 15 erstreckt. Zudem weist das Stößelteil 42 an seinem Innendurchmesser einen umlaufenden innenliegenden Kragen 34 auf, wobei der Kragen 34 insbesondere als Anschlag für den in das Stößelteil 42 einzuschiebenden Rollenschuh 48 dient, um ein zu weites Einschieben, insbesondere bei der Montage zu verhindern.
3 zeigt einen in 1 mit III bezeichneten Ausschnitt der Pumpe 1 in vergrößerter Darstellung mit dem Rollenstößel 40, dem angrenzenden Pumpengehäuse 17 und mit einem Durchlass 11, 13, 25, 45, 60. Dabei weist der Rollenschuh 48 als Teil des Durchlasses 11, 13, 25, 45, 60 den Schmierstoffkanal 11 auf, wobei der Schmierstoffkanal 11 ringförmig umlaufend um die Längsachse 41 am Außendurchmesser des Rollenschuhs 48 verläuft. Weiterhin weist das Stößelteil 42 in seinem Außenmantel mindestens eine axial zur Längsachse 41 verlaufende Schmierstoffnut 13 auf und/oder das Stößelteil 42 mindestens eine Öffnung 25 auf, wobei die Öffnung 25 die Schmierstoffnut 13 und den Schmierstoffkanal 11 des Rollenschuhs 48 zumindest mittelbar fluidisch miteinander verbindet. Des Weiteren verbindet die Schmierstoffnut 13 den Schmierstoff-Zulauf 45 im Pumpengehäuse 17 und den Schmierstoffkanal 11 des Rollenschuhs 48 zumindest mittelbar fluidisch miteinander. Dabei ist der Durchlass 11, 13, 25, 45, 60 in den Bauteilen Rollenschuh 48 und Stößelteil 42 und/oder zumindest teilweise im Pumpengehäuse 17 ausgebildet.
Zudem ist in 3 dargestellt, dass der Schmierstoff aus einem Bereich des Pumpengehäuses 17 zugeführt wird. Dabei strömt der Schmierstoff vom mindestens den Schmierstoff-Zulauf 45 im Pumpengehäuse 17 in einer Strömungsrichtung V durch die mindestens eine Schmierstoffnut 13 und durch die mindestens eine Öffnung 25 im Stößelteil 42 in den umlaufenden Schmierstoffkanal 11. Dabei ist gezeigt, dass gemäß einer beispielhaften Ausführung des Rollenstößels 40 zwei gegenüberliegend angeordnete Schmierstoffnuten 13a, b und zwei gegenüberliegend angeordnete Öffnungen 25a, b im Stößelteil 42 verlaufen.
4 zeigt einen in 2 mit IV bezeichneten Ausschnitt der Pumpe 1 in vergrößerter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei ist gezeigt, dass der Durchlass 11, 13, 25, 45, 60 die zumindest annähernd parallel zur Drehachse 15 der Laufrolle 46 im Rollenschuh 48 verlaufende Bohrung 60 aufweist, so dass der Mündungsbereich 9 der Bohrung 60 zu einer Stirnseite der Laufrolle 46 und/oder des Lagerbolzens 52 zugewandt ist, insbesondere zur Eintrittsöffnung des Lagerspalts 38. Zudem ist gezeigt, dass der Schmierstoffkanal 11 in dieser Ebene durch das Stößelteil 42 auf seiner der Laufrolle 46 abgewandten Seite begrenzt wird. Weiterhin ist gezeigt, dass der Schmierstoff in der Strömungsrichtung V, die insbesondere parallel oder koaxial zur Bohrungsachse 43 verläuft, vom Schmierstoffkanal 11 über die Bohrung 60 und/oder den Mündungsbereich 9 in den radialen Lagerspalt 38 strömt. Dabei verläuft die Bohrung 60 zumindest annähernd orthogonal zur Längsachse 41 durch den Rollenschuh 48.
4 zeigt zudem, dass sich der Schmierstoffkanal 11 im Rollenschuh 48 von dessen der Längsachse 41 abgewandter Außenseite zu dessen der Längsachse 41 zugewandter Innenseite verjüngt. Mittels der Verjüngung des Schmierstoffkanals 11 kann sich ein erhöhtes Druckniveau und eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des Schmierstoffs in der Bohrung 60 einstellen.
5 zeigt einen in 2 mit IV bezeichneten Ausschnitt der Pumpe 1 in vergrößerter Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Dabei ist gezeigt, dass die Laufrolle 46 im Übergangs-Bereich von Ihrem Innendurchmesser zu Ihrer der Bohrung 60 zugewandten Stirnseite eine erste Fase 19 aufweist und/oder dass der Lagerbolzen 52 im Übergangs-Bereich von seinem Außendurchmesser zu seiner der Bohrung 60 zugewandten Stirnseite eine zweite Fase 21 aufweist. Durch die beiden Fasen 19, 21 kann sichergestellt werden, dass ein größerer Anteil des aus dem Mündungsbereich 9 der Bohrung 60 eingespritzten Schmierstoffs in den Bereich des radialen Lagerspalts 38 gelangen kann, wobei die Fasen 19, 21 in Ihrer Funktionsweise der eines Trichters entsprechen, der den Schmierstoff in den Bereich des Lagerspalts 38 leitet.
Des Weiteren ist in 5 gezeigt, dass die Bohrung 60 entlang der Bohrungsachse 43 konisch ausgebildet ist, wobei sich ihr Durchmesser in der Strömungsrichtung V des Schmierstoffs verkleinert und wobei die Bohrungsachse 43 parallel zur Drehachse 15 verläuft. Mittels der konisch ausgebildeten Bohrung 60 kann das Wirkprinzip einer Düse erzielt werden, wobei sich das Druckniveau und die Strömungsgeschwindigkeit des Schmierstoffs beim Durchströmen der Bohrung 60, insbesondere in Strömungsrichtung V, erhöhen lassen.
6 zeigt zwei perspektivische Darstellungen und einen Querschnitt des Rollenstößels 40. Dabei ist gezeigt, dass der Schmierstoffkanal 11 die Schmierstoffnut 13 und somit die nicht gezeigte Öffnung 25 des Stößelteils 42 mit der Bohrung 60 des Rollenschuhs 48 zumindest mittelbar fluidisch miteinander verbindet.
Dabei ist in der ersten perspektivischen Darstellung gemäß einer beispielhaften Ausführung des Rollenstößels 40 jeweils nur eine Schmierstoffnut 13a der zwei gegenüberliegend angeordnete Schmierstoffnuten 13 gezeigt. Die gezeigte Schmierstoffnut 13a wird dabei mittels eines in 3 gezeigten Schmierstoff-Zuläufe 45 im Pumpengehäuse 17 mit Schmierstoff gespeist werden.
Aus der ersten perspektivischen Darstellung und der zweiten perspektivischen Darstellung ist zu ersehen, dass die mindestens eine Öffnung 25 und die mindestens eine Bohrung 60 derart zueinander ausgerichtet sind, dass diese sich zumindest im Wesentlichen nicht überdecken. Gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführung weist das Stößelteil 42 zwei Öffnungen 25a, b auf, von denen jedoch in der ersten perspektivischen Darstellung nur die Öffnung 25a gezeigt ist (siehe 3), wobei die zwei Öffnungen 25a, b orhtogonal zur Längsachse 41 verlaufen. Des Weiteren weist der Rollenschuh 48, wie in der Querschnitt des Rollenstößels 40 gezeigt zwei Bohrungen 60a, b auf, wobei diese jeweils orthogonal zur Längsachse 41 verlaufen. In der beispielhaften Ausführung können die zwei Bohrungen 60a, b koaxial und somit um nahezu 180° versetzt im Rollenschuh 48 verlaufen. Auch die zwei Öffnungen 25a, b können gemäß der beispielhaften Ausführung (wie in 3 gezeigt) koaxial und somit um nahezu 180° versetzt im Stößelteil 42 verlaufen. Dabei ist, wie in 6 dargestellt, immer eine Öffnung 25a zu jeweils einer Bohrung 60a um nahezu 90° versetzt ausgeführt, so dass der Schmierstoff nahezu ein Viertel der Gesamtlänge des umlaufenden Schmierstoffkanals 11 durchströmen muss, um von der jeweiligen Öffnung 25a, b zu der jeweiligen Bohrung 60a, b zu gelangen.
Zudem ist in der Schnittansicht in 6 gezeigt, dass der Schmierstoff die Bohrung 60 in der Strömungsrichtung V durchströmt und von der Bohrung 60 kommend in den Lagerspalt 38 zwischen dem Lagerbolzen 52 und der Laufrolle 46 eingespritzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012223413 A1 [0002]

Claims

Rollenstößel (40) für eine Pumpe (1), insbesondere eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, zur Abstützung eines hubbeweglichen Pumpenkolbens (12) an einer Antriebswelle (14), insbesondere einem Nocken (16), wobei der Rollenstößel (40) in einer Aufnahme (44) eines Pumpengehäuses (17) geführt ist, umfassend einen Stößelkörper (8) und eine hohlzylinderförmige Laufrolle (46), die in einer stirnseitigen Ausnehmung (5) des Stö-ßelkörpers (8) bereichsweise aufgenommen und unmittelbar oder mittelbar auf einem Lagerbolzen (52) drehbar gelagert ist, so dass zwischen der Laufrolle (46) und dem Lagerbolzen (52) ein radialer Lagerspalt (38) ausgebildet wird, der über mindestens einen im Stößelkörper (8) ausgebildeten und in die Ausnehmung (5) mündenden Durchlass (11, 13, 25, 45, 60) mit einem Schmierstoff versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößelkörper (8) mehrteilig ausgebildet ist, wobei der Stößelkörper (8) einen Rollenschuh (48) und ein hülsenförmiges Stößelteil (42) aufweist und wobei der Rollenschuh (48) in das Stößelteil (42) in Richtung einer Längsachse (41) eingeschoben ist, wobei der Lagerbolzen (52) zumindest mittelbar im Rollenschuh (48) gehalten wird und wobei der Durchlass (11, 13, 25, 45, 60) in beiden Bauteilen Rollenschuh (48) und Stößelteil (42) ausgebildet ist.
Rollenstößel (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenschuh (48) als Teil des Durchlasses (11, 13, 25, 45, 60) einen Schmierstoffkanal (11) aufweist, wobei der Schmierstoffkanal (11) ringförmig umlaufend um die Längsachse (41) am Außendurchmesser des Rollenschuhs (48) verläuft.
Rollenstößel (40) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoffkanal (11) als eine nach außen offene Nut (11) im Rollenschuh (48) ausgebildet ist, wobei diese Nut zumindest nahezu vollständig nach außen durch das Stößelteil (42) begrenzt wird.
Rollenstößel (40) nach einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (11, 13, 25, 45, 60) eine zumindest annähernd parallel zu einer Drehachse (15) der Laufrolle (46) im Rollenschuh (48) verlaufende Bohrung (60) aufweist, so dass ein Mündungsbereich (9) der Bohrung (60) zu einer Stirnseite der Laufrolle (46) und/oder des Lagerbolzens (52) zugewandt ist, insbesondere zur Eintrittsöffnung des Lagerspalts (38).
Rollenstößel (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stößelteil (42) als eine um die Längsachse (41) umlaufende zumindest annähernd zylindrische Hülse ausgebildet ist und/oder der Rollenschuh (48) zumindest annähernd zylindrisch in Richtung der Längsachse (41) ausgebildet ist.
Rollenstößel (40) nach einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stößelteil (42) in seinem Außenmantel mindestens eine axial zur Längsachse (41) verlaufende Schmierstoffnut (13) aufweist.
Rollenstößel (40) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stößelteil (42) mindestens eine Öffnung (25) aufweist, wobei die Öffnung (25) die Schmierstoffnut (13) und den Schmierstoffkanal (11) des Rollenschuhs (48) fluidisch miteinander verbindet.
Rollenstößel (40) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoffkanal (11) die Schmierstoffnut (13) und/oder die Öffnung (25) des Stößelteils (42) mit der Bohrung (60) des Rollenschuhs (48) zumindest mittelbar fluidisch miteinander verbindet.
Rollenstößel (40) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffnut (13) einen Schmierstoff-Zulauf (45) im Pumpengehäuse (17) und den Schmierstoffkanal (11) des Rollenschuhs (48) zumindest mittelbar fluidisch miteinander verbindet.
Rollenstößel (40) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schmierstoffkanal (11) im Rollenschuh (48) von dessen der Längsachse (41) abgewandter Außenseite zu dessen der Längsachse (41) zugewandter Innenseite verjüngt.
Rollenstößel (40) nach einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (60) orthogonal zur Längsachse (41) durch den Rollenschuh (48) verläuft.
Rollenstößel (40) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (25) und die mindestens eine Bohrung (60) derart zueinander ausgerichtet sind, dass diese sich zumindest im Wesentlichen nicht überdecken.
Rollenstößel (40) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (60) entlang einer Bohrungsachse (43) konisch ausgebildet ist, wobei sich ihr Durchmesser in einer Strömungsrichtung V des Schmierstoffs verkleinert und wobei die Bohrungsachse (43) parallel zur Drehachse (15) verläuft.
Rollenstößel (40) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrolle (46) im Übergangs-Bereich von Ihrem Innendurchmessers zu Ihrer der Bohrung (60) zugewandten Stirnseite eine erste Fase (19) aufweist.
Rollenstößel (40) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (52) im Übergangs-Bereich von seinem Außendurchmesser zu seiner der Bohrung (60) zugewandten Stirnseite eine zweite Fase (21) aufweist.
Pumpe (1), insbesondere eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen Pumpenkolben (12) aufweist, der sich über einen Rollenstößel (40) an einem Antriebsbereich (14, 16) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenstößel (40) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.