DE19625488A1 - Kraftstoff-Förderpumpe für eine Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoff-Förderpumpe für eine Kraftstoff-Einspritzpumpe für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht von einer Kraftstoff-Förderpumpe für eine
Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der
Gattung des Patentanspruchs 1 aus.
Bei derartigen Kraftstoff-Förderpumpen ist in einer
Pumpkammer ein rotierend angetriebenes Paar miteinander
kämmender Zahnräder vorgesehen, die Kraftstoff aus einem mit
einem Vorratstank verbundenen Ansaugraum entlang einem
zwischen der Stirnfläche der Zahnräder und der Umfangswand
der Pumpkammer gebildeten Förderkanal in einen mit der
Kraftstoff-Einspritzpumpe verbundenen Druckraum fördert. Auf
einer Welle ist ein Zahnrad befestigt, das mit einem an der
Welle angreifenden Antriebselement rotierend antreibbar ist.
Das Antriebselement ist außerhalb des Gehäuses der Pumpkammer
vorgesehen und überträgt die Drehbewegung mittels einer
Stirnverzahnung oder Kreuzscheibenkupplung auf ein mit dem
ersten Zahnrad kämmendes zweites Zahnrad, das auf einer
gehäusegelagerten Achse angeordnet ist. Derartige
Antriebselemente sind drehfest mit der Antriebswelle
verbunden. Bei derartigen Zahnradpumpen ist unmittelbar nach
dem Startvorgang erforderlich, daß mit einer verhältnismäßig
niedrigen Drehzahl, die durch die niedrige Drehzahl des
Anlaßmotors begründet ist, bereits ein hoher Förderstrom
erforderlich ist, um Leitungen und den Saugraum der
Kraftstoff-Einspritzpumpe rasch zu füllen und unter Druck zu
setzen.
Dabei weist die bekannte Kraftstoff-Förderpumpe jedoch den
Nachteil auf, daß bei einer in Betrieb genommener
Brennkraftmaschine die durch die Kraftstoff-Förderpumpe
geförderte Kraftstoffmenge wesentlich höher ist als die für
die Verbrennung erforderliche Kraftstoffmenge. Weiters kann
bei einem Verklemmen oder Blockieren der Zahnräder eine
Beschädigung der Verbindung zwischen dem Antriebselement und
der angetriebenen Welle des ersten Zahnrades auftreten.
Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Förderpumpe für eine
Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen hat
demgegenüber den Vorteil, daß durch die Zwischenschaltung
einer Überlast-Sicherungsvorrichtung zwischen dem
Antriebselement und einer ein erstes Zahnrad antreibenden
Welle eine Überhöhung des Drucks im Druckraum vermieden
werden kann. Desweiteren kann durch die Überlast-
Sicherungsvorrichtung ein Übersteigen eines Reaktionsmomentes
des maximal übertragbaren Drehmomentes vermieden werden
Dadurch kann bei einem Verklemmen oder einem Blockieren der
Zahnräder durch die Überlas-Sicherungsvorrichtung eine
Entkopplung zwischen dem Antriebselement und der Welle
ermöglicht sein, wodurch eine Überbeanspruchung der Welle im
Gehäuse vermieden werden kann. Desweiteren weist diese
Überlast-Sicherungsvorrichtung den Vorteil auf, daß ein
Ausgleich bei einer Achsverschränkung zwischen der Achse der
Welle und der Achse des Antriebselementes gegeben sein kann.
Darüber hinaus kann eine derartige Überlast-
Sicherungsvorrichtung einen axialen Abstand zwischen der
Welle und dem Antriebselement ausgleichen. Durch eine
derartige einfache Verbindung zwischen dem Antriebselement
und der Welle kann eine Vermeidung von Passungsrost
ermöglicht sein. Darüber hinaus kann eine Verbesserung der
Trockenlaufeignung gegenüber einer aus dem Stand der Technik
bekannten Kreuzscheibenkupplung oder dergleichen gegeben
sein. Weiters ist beim Fügen des Koppelgliedes keine
winkelmäßige Lageorientierung erforderlich, wie z. B. bei
einer Kreuzscheibenkupplung.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des
Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der
Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Kraftstoff-Förderpumpe dargestellt und in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kraftstoff-
Förderpumpe entlang der Linie I-I von Fig. 2
und
und
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte
Kraftstoff-Förderpumpe mit abgenommenem
Gehäusedeckel.
In den Fig. 1 und 2 sind verschiedene Ansichten einer
Kraftstoff-Förderpumpe dargestellt, die in einer nicht
dargestellten Zulaufleitung von einem Vorratstank zu einer
Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen eingesetzt
ist. Dabei weist die Förderpumpe in ihrem Gehäuse 1 eine
Pumpkammer 3 auf, in der ein rotierend angetriebenes Paar
miteinander kämmender Zahnräder angeordnet ist. Dabei wird
ein auf einer Welle 5 befestigtes erstes Zahnrad 7 mittels
eines Antriebselementes 8 über eine nachfolgend noch näher
erläuterte Überlast-Sicherungsvorrichtung 10 rotierend
angetrieben und überträgt diese Drehbewegung mittels einer
Stirnverzahnung auf ein, mit dem ersten Zahnrad 7 kämmendes,
zweites Zahnrad 9, das auf einer gehäusegelagerten
Achse 11 angeordnet ist. Die Zahnräder 7, 9 teilen dabei die
Pumpkammer 3 durch ihren Zahneingriff in zwei Teile, von
denen ein erster Teil einen Ansaugraum 13 und ein zweiter
Teil einen Druckraum 15 bilden. Der Ansaugraum 13 ist dabei
über je einen zwischen den Zahnnuten an den Stirnflächen des
ersten Zahnrades 7 und des zweiten Zahnrades 9 und der
Umfangswand der Pumpkammer 3 gebildeten Förderkanals 17 mit
dem Druckraum 45 verbunden. Zudem weisen der Ansaugraum 13
und der Druckraum 15 jeweils eine Anschlußöffnung in der Wand
des Pumpengehäuses 1 auf, über die der Ansaugraum 13 mit
einer nicht näher dargestellten Ansaugleitung vom Vorratstank
und der Druckraum 15 mit einer ebenfalls nicht dargestellten
Förderleitung zum Saugraum der Kraftstoff-Einspritzpumpe
verbunden ist.
Die Pumpkammer 3 ist auf ihrer einen stirnseitigen
Achsrichtung der Welle 5 und der Achse 11 von einem
Gehäusedeckel 23 verschlossen, der in der Darstellung der
Fig. 2 abgenommen wurde und so eine Ansicht des Pumpeninneren
ermöglicht.
Für eine Drucksteuerung des Förderdruckes im Druckraum 15 ist
desweiteren ein Bypasskanal 25 im Pumpengehäuse 1 vorgesehen.
Dieser Bypasskanal 25 wird durch eine Bohrung in einem, die
Pumpkammer 3 auf ihrer dem Gehäusedeckel 23 abgewandten
Stirnseite begrenzenden, den Druck von der Saugseite
trennenden und dabei eine Pumpkammerwand bildenden
Gehäusesteg 27 gebildet. Die den Bypasskanal 25 bildende
Bohrung ist als Durchgangsbohrung ausgeführt, deren eines
Ende in den Druckraum 15 und deren anderes Ende in den
Ansaugraum 13 mündet. In dem Bypasskanal 25 ist ein nicht
näher dargestelltes Druckventil eingesetzt. Das Druckventil
wird bei einer Drucküberhöhung im Druckraum 15 geöffnet und
bildet einen Strömungskurzschluß zum Ansaugraum 13. Der
Öffnungsdruck des Druckventils kann einstellbar sein.
Das Antriebselement 8 ist über die Überlast-
Sicherungsvorrichtung 10 mit der Welle 5 verbunden. Dafür
weist das Antriebselement 8 eine Bohrung 31 auf, in der ein
Wellenabschnitt 32 der Welle 5 angeordnet ist. Auf dem
Wellenabschnitt 32 ist eine Umfangsnut 33 eingebracht, auf
der ein Verbindungselement 34 sitzt. Dieses ist als O-Ring
ausgebildet. Alternativ kann ebenso ein 4-Kant-Ring,
Spiralring, Toleranzring oder dergleichen vorgesehen sein.
Das Verbindungselement 34 ist in die Bohrung 31 eingepreßt
und bildet somit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der
Bohrung 31 des Antriebselementes 8 und dem Wellenabschnitt 32
der Welle 5. Der Wellenabschnitt 32 weist an seiner in die
Bohrung 31 weisenden Stirnseite Einführschrägen 36 auf.
Dadurch ist eine einfachere Montage bzw. ein Aufsetzen des
Antriebselementes 8 auf den Wellenabschnitt 32 gegeben.
Die erfindungsgemäße Überlast-Sicherungsvorrichtung 10
ermöglicht, daß Achsverschränkungen zwischen der Längsachse
37 der Welle 5 und der Längsachse 38 des Antriebselementes 8
ausgeglichen werden können und daß beide Teile in beliebiger
Winkellage gefügt werden können. Desweiteren kann ein axialer
Abstand zwischen dem Antriebselement 8 und des in der Bohrung
31 angeordneten Wellenabschnitts 32 ausgeglichen werden. Die
Bohrung 31, die als Sacklochbohrung ausgebildet ist, weist
dafür eine Tiefe auf, die größer als die Länge des
aufzunehmenden Wellenabschnitts 32 ist.
Bei einem Verklemmen oder Blockieren der Zahnräder 7, 9
übersteigt das Reaktionsmoment das maximal übertragbare
Drehmoment und das Verbindungselement 34 rutscht auf der
Welle 5 durch bzw. die Bohrung 31 des Antriebselementes 8
rutscht auf dem Verbindungselement 34 durch. Das
Antriebselement 8 erleidet dadurch keine Überbeanspruchung.
Dadurch kann der nicht dargestellte Antrieb des
Antriebselementes 8 geschützt werden.
In Abhängigkeit des Durchmessers des Verbindungselementes 34
kann das maximal übertragbare Drehmoment bestimmbar sein.
Vorteilhafterweise ist für das Verbindungselement 34 ein
temperaturbeständiger Kunststoff, vorzugsweise ein
Flurelastomer, vorgesehen.
Durch diese einfache Verbindung kann der Vorteil erzielt
werden, daß ein Passungsrost vermieden werden kann. Darüber
weist diese Überlast-Sicherungsvorrichtung 10
Trockenlaufeignung auf, so daß eine an den jeweiligen
Anwendungsfall anpaßbare überlast-Sicherungsvorrichtung 10
vorgesehen ist, die eine hohe Lebensdauer aufweisen kann.
Alternativ zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann
vorgesehen sein, daß anstelle des als O-Ring ausgebildeten
Verbindungselementes 34 auf dem Wellenabschnitt 32 eine
Blechhülse vorgesehen ist. Dadurch können höhere Drehmomente
übertragen werden. Diese Blechhülse kann vorteilhafterweise
als gewellte Blechhülse ausgebildet sein, so daß wiederum in
Abhängigkeit der Berührflächen zwischen der Blechhülse und
der Bohrung 37 als auch zwischen Blechhülse und
Wellenabschnitt 32 ein bestimmtes maximal übertragbares
Drehmoment vorgesehen sein kann.
Alternativ kann ebenso vorgesehen sein, daß das
Antriebselement 8 in eine Bohrung der Welle 5 eingreift, so
daß diese erfindungsgemäße Anordnung 10 in Analogie innerhalb
einer Bohrung der Welle 5 angeordnet sein kann. Desweiteren
kann alternativ vorgesehen sein, daß zwei oder mehrere
Überlast-Sicherungsvorrichtungen 10 hintereinander geschaltet
sein können. Dadurch kann vorteilhafterweise ein größerer
Ausgleich der gegebenenfalls nicht koaxial zueinander
verlaufenden Längsachse 37 der Welle 5 und Längsachse 38 des
Antriebselementes 8 gegeben sein.
Claims (10)
1. Kraftstoff-Förderpumpe für eine Kraftstoff-Einspritzpumpe
für Brennkraftmaschinen, mit einem in einer Pumpkammer
(3) rotierend angetriebenen Paar miteinander kämmender
Zahnräder (7, 9), die Kraftstoff aus einem mit einem
Vorratstank verbundenen Ansaugraum (13) entlang einem
zwischen der Stirnfläche der Zahnräder (7, 9) und der
Umfangswand der Pumpkammer (3) gebildeten Förderkanal
(17) in einen, mit der Kraftstoff-Einspritzpumpe
verbundenen Druckraum (15) fördern, mit einem auf einer
Welle (5) befestigten Zahnrad (7), das mittels eines an
der Welle (5) angreifenden Antriebselementes (8)
rotierend antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Antriebselement (8) mit einer Überlast-Sicherungs
vorrichtung (10) zur Welle (5) verbindbar ist.
2. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überlast- Sicherungsvorrichtung
(10) einen in einer Bohrung (31) des Antriebselementes
(8) angeordneten Wellenabschnitt (32) der Welle (5)
aufweist und kraftschlüssig mit der Bohrung (31)
verbunden ist.
3. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß auf dem Wellenabschnitt (32) ein
elastisches Verbindungselement (34) vorgesehen ist, das
in die Bohrung (31) des Antriebselementes (8) eingepreßt
ist.
4. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das elastische Verbindungselement
(34) als O-Ring, vorzugsweise als 4-Kant-Ring ausgebildet
ist.
5. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wellenabschnitt (32) eine das
elastische Verbindungselement (34) aufnehmende Umfangsnut
(38) aufweist.
6. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das elastische Verbindungselement
(34) als Blechhülse, vorzugsweise als gewellte
Blechhülse, ausgebildet ist.
7. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das elastische Verbindungselement
(34) als Spiralring oder Toleranzring ausgebildet ist.
8. Kraftstoff-Förderpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein
geringer Achsversatz zwischen einer Längsachse (37) der
Welle (5) und einer Längsachse (38) des Antriebselementes
(8) durch die Überlast-Sicherungsvorrichtung (10)
ausgleichbar ist.
9. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Achsabstand zwischen dem
Wellenabschnitt (32) der Welle (5) und der Bohrung (31)
des Antriebselementes (8) ausgleichbar ist.
10. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Welle (5) in beliebiger
Winkellage zum Antriebselement (8) axial fügbar ist.
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