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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe mit
einem Pumpenzylinder gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs.
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Eine Kraftstoffpumpe ist aus fertigungstechnischen
Gründen
aus einem Gehäuse
aufgebaut, in das ein Pumpenzylinder eineschoben ist. Im Pumpenzylinder
ist eine Verdichtungskammer vorgesehen, in der mit einem Kolben
der Kraftstoff verdichtet wird und über eine Leitung, die vom Pumpenzylinder in
das Gehäuse übergeht,
zu einem Injektor geführt wird.
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Der Übergang der Leitung zwischen
dem Pumpenzylinder und dem Gehäuse
ist insbesondere bei einer Hochdruckpumpe zuverlässig gegen eine Leckage abzudichten.
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Aus dem Dokument
DE 197 27 249 A1 ist eine
Vorrichtung zur Stabilisierung des Exzenterrings einer Radialkolbenpumpe
bekannt. Dabei ist in einem Ausführungsbeispiel
eine Kraftstoffpumpe mit einem Pumpengehäuse erwähnt, das eine Ausnehmung aufweist,
in die ein Pumpenzylinder eingebracht ist, wobei in den Pumpenzylinder
eine Kraftstoffleitung eingebracht ist, die in das Pumpengehäuse weitergeführt ist.
In dem Pumpengehäuse
ist ein Gewinde vorgesehen, in das eine Schraube einschraubbar ist,
so daß der
Pumpenzylinder gegen das Gehäuse
gedrückt
wird und die Leitung im Übergangsbereich
abgedichtet ist.
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Aus dem Dokument
DE 28 06 478 C2 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe
für Brennkraftmaschinen bekannt,
in der ein Pumpengehäuse
eine Ausnehmung aufweist, in der ein Pumpenzylinder mittels einer
Ringschraube dichtend verspannt ist, wobei in den Pumpenzylinder
ein Pumpenkolben axial- und drehbeweglich eingebracht ist. Der Kraftstoff
wird über
eine Leitung seitlich in den Pumpenarbeitsraum zugeführt, dort
verdichtet und über
ein Ventil zum Injektor geführt.
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Die Aufgabe der Erfindung beruht
darin, eine Kraftstoffpumpe bereitzustellen, bei der der Leitungsübergang
zwischen dem Pumpenzylinder und dem Gehäuse mit einfachen technischen
Mitteln erreicht wird und zudem der Leitungsübergang zuverlässig abgedichtet
ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch
die Merkmale des Anspruchs gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungern
und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
der Figuren näher
erläutert;
es zeigen
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1 eine
Kraftstoffpumpe mit einem Pumpenzylinder, der in ein Gehäuse eingeschoben
ist, und
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2 einen
Pumpenzylinder mit einer Dichtfläche.
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1 zeigt
im Querschnitt einen Teil einer Hochdruckpumpe, die ein Gehäuse 2 aufweist,
in die eine zylinderförmige
Ausnehmung eingebracht ist. In die zylinderförmige Ausnehmung ist ein zylinderförmiger Pumpenzylinder 3 eingeschoben.
Das Gehäuse 2 weist
eine Zulaufbohrung 20 und eine Ablaufbohrung 25 auf.
Im Pumpenzylinder 3 sind eine Zulaufleitung 31 und
eine Ablaufleitung 33 eingebracht, die jeweils ausgehend
von einem Randbereich bis zu einer Verdichtungskammer 36 geführt sind.
In der Zulaufleitung und in der Ablaufleitung ist jeweils ein Rückschlagventil
eingebracht. In der Verdichtungskammer 36 ist ein Kolben 32 vorgesehen,
der von einer exzentrischen Antriebsscheibe in der Verdichtungskammer 36 nach
oben und unten bewegt wird. Der Kolben 32 liegt umlaufend
an der zylinderförmigen
Wand der Verdichtungskammer 36 an. Bei der Aufwärtsbewegung
verdichtet der Kolben 32 den Kraftstoff und pumpt den Kraftstoff
in die Ablaufbohrung. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 32 wird neuer
Kraftstoff aus der Zulaufbohrung 20 angesaugt.
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Der Pumpenzylinder 3 ist
so weit in das Gehäuse 2 eingeschoben,
daß die
Zulaufbohrung 20 in die Zulaufleitung 31 und die
Ablaufleitung 33 in die Ablaufbohrung 25 übergehen.
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In der Zulaufleitung 31 ist
ein erstes Rückschlagventil
eingebracht, das einen ersten Ventilsitz 4 mit einem zugeordneten
ersten Schließglied 5 aufweist.
Dem ersten Schließglied 5 ist
ein erstes Halteelement 6 mit einer ersten Spannfeder 7 zugeordnet. Die
Spannfeder 7 ist gegen den Pumpenzylinder 3 vorgespannt
und drückt
das erste Halteelement 6 gegen das erste Schließglied 5,
das wiederum gegen den ersten Ventilsitz 4 gedrückt wird.
Vorzugsweise ist der erste Ventilsitz 4 als Hülse ausgebildet,
die auf der Seite des ersten Schließgliedes 5 eine konisch zulaufende
Ausnehmung aufweist, die in eine zylinderförmige Bohrung übergeht.
Der Durchmesser der Bohrung ist kleiner als der Durchmesser des
ersten Schließgliedes 5,
das vorzugsweise als Kugel ausgebildet ist.
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Der erste Ventilsitz 4 ist
seitlich in die Zulaufleitung 31 eingeschoben und liegt
mit einer Kreisringfläche 80 am
Pumpenzylinder 3 an. Der erste Ventilsitz 4 wird über eine
Spannschraube 22, die im Gehäuse 2 in ein Gewinde 1 eingeschraubt
ist, mit der Kreisringfläche 80 gegen
den Pumpenzylinder 3 gedrückt. Die Spannschraube 2 weist
im wesentlichen die Form einer Hülse
auf, die mit einem Außengewinde
versehen ist. Der zylinderförmige
Hohlraum der Spannschraube 22 stellt die Zulaufbohrung 20 dar.
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Die Spannschraube 22 und
der Übergang von
der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung 25 sind auf
einer Geraden durch den Mittelpunkt der Zylinderausnehmung gegenüberliegend
im Gehäuse
angeordnet. Damit liegt der Übergang
von der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung 25 auf
der Achse, die durch die Einschraub- richtung der Spannschraube 22 definiert
wird. Dadurch wirkt der Druck, der beim Einschrauben der Spannschraube 22 auf
den Pumpenzylinder 3 ausgeübt wird, in gerader Richtung
auf den Bereich, in dem der Übergang
von der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung liegt.
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In einfachen Ausführungsformen kann der Übergang
von der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung 25 zwar
von der Einschraubrichtung abweichen, wichtig ist aber, daß der Übergang
von der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung 25 im
Gehäuse 2 annähernd gegenüberliegend
zur Spannschraube 22 angeordnet ist, damit der Druck, der
beim Einschrauben der Spannschraube 22 auf den Pumpenzylinder 3 ausgeübt wird,
auf den Übergangsbereich
von der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung 25 übertragen wird.
Dadurch wird beim Einschrauben der Spannschraube 22 der
Pumpenzylinder 3 im Übergangsbereich
von der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung 25 gegen
das Gehäuses 2 gedrückt.
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In der Ablaufleitung 33 ist
einzweites Rückschlagventil
eingebracht, das die Verdichtungskammer 36 gegen den Hochdruckbereich
der Ablaufbohrung 25 abdichtet. Das zweite Rück- Schlagventil weist einen zweiten Ventilsitz 34 auf,
der konisch ausgebildet ist und durch eine entsprechende Ausbildung
der Ablaufleitung 33 realisiert ist. Dem zweiten Ventilsitz 34 ist
ein zweites Schließglied 8 in
der bevorzugten Form einer Kugel zugeordnet. Das zweite Schließglied 8 wird
von der Hochdruckseite her durch ein zweites Halteelement 9 gegen
den zweiten Ventilsitz 34 gedrückt. Dazu ist das zweite Halteelement 9 in
die Ablaufleitung 33 eingebracht und über eine zweite Feder 10 gegen
den Pumpenzylinder 3 abgestüzt.
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Das erste Halteelement 6 und
das zweite Halteelement 9 weisen im wesentlichen die Form
eines abgestuften Zylinders auf, der mit einem Haltekopf 83,85 versehen
ist, der in einer Stufe in einen Anschlußzylinder 84, 86 übergeht.
Der Haltekopf 83, 85 weist die Form einer Frontplatte
auf, die mit Löchern
verse hen ist, und die dem ersten bzw. dem zweiten Schließglied 5, 8 zugeordnet
ist. Der Haltekopf 83, 85 weist einen Durchmesser
auf, der größer ist
als der Durchmesser des Anschlußzylinders 84, 86.
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In einer einfachen Ausführungsform
liegt im Übergangsbereich
zwischen der Ablaufleitung 33 und der Ablaufbohrung 25 die
Außenwand
des Pumpenzylinders 3 direkt an der Innenwand des Gehäuses 2 an.
Dazu sind der Pumpenzylinder 3 und das Gehäuse 2 in
dem Übergangsbereich
in der Form aneinander angepaßt,
so daß eine
gute Abdichtung erreicht wird. Der Pumpenzylinder 3 weist
dazu eine zylinderförmige
Außenwand
auf, die einer entsprechenden, zylinderförmigen Innenwand des Gehäuses 2 zugeordnet
ist.
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In einer Weiterbildung der Erfindung
ist zur Abdichtung des Übergangsbereiches
zwischen der Ablaufleitung 33 und der Ablaufbohrung 25 eine
Abdichthülse 11 in
die entsprechend verbreiterte Ablaufleitung 33 eingeschoben.
Die Abdichthülse 11 liegt dabei
mit einer zweiten Kreisringfläche 81 an
einer kreisringförmigen
zweiten Dichtfläche 24 am
Pumpenzylinder 3 an. Die Ablaufleitung 33 weist
in einem vierten Bereich 56, in dem die Abdichthülse 11 angeordnet
ist, einen Durchmesser auf, der dem Außendurchmesser der Abdichthülse 11 entspricht.
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Die Abdichthülse 11 ist vorzugsweise
länger ausgebildet
als der vierte Bereich 56 der Ablaufleitung 33,
so daß die
Abdichthülse 11 über den
Rand des Pumpenzylinders 3 hinausragt. Für eine besonders
einfache Montage des Pumpenzylinders 3 weist das Gehäuse 2 in
der Einschubrichtung des Pumpenzylinders 3 senkrecht zur
Ablaufbohrung 25 vorzugsweise eine Montagenut 26 auf,
deren Breite mindestens dem Durchmesser der Abdichthülse 11 entspricht.
Bei der Montage wird der Pumpenzylinder 3 derart ausgerichtet,
daß die
Abdichthülse 11 in
der Montagenut 26 nach unten in das Gehäuse 2 eingeschoben
wird, bis die Abdichthülse 11 symmetrisch zur
Ablaufbohrung 25 angeordnet ist. Zudem ist die Zulaufleitung 31 nach
Ein bringen des Pumpenzylinders 3 in das Gehäuse 2 vorzugsweise
mittensymmetrisch zur Zulaufbohrung 25 angeordnet.
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Nach dem Einschieben des Pumpenzylinders 3 wird
die Spannschraube 22 in das Gehäuse 2 eingeschraubt.
Die Spannschraube 22 drückt
dabei den Pumpenzylinder 3 über den ersten Ventilsitz 4, die
erste Dichtfläche 23,
die zweite Dichtfläche 24 und
die Abdichthülse 11 gegen
das Gehäuse 2 im Bereich
der Ablaufbohrung 25. Auf diese Weise werden sowohl der Übergang
zwischen der Zulaufbohrung 20 und der Zulaufleitung 31 als
auch der Übergang
zwischen der Ablaufleitung 33 und der Ablaufbohrung 25 durch
das Einschrauben der Spannschraube 22 abgedichtet.
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Da die Spannschraube 22 im
Gehäuse 2 eingebracht
ist, steht im Pumpenzylinder 3 genügend Platz für das erste
Rückschlagventil
mit einem konischen Ventilsitz 4, einem kugelförmigen ersten Schließglied 5 und
einem ersten Halteelement 6 zur Verfügung.
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Die Zulaufleitung 31 ist
in der Form einer dreistufigen Zylinderbohrung in den Pumpenzylinder 3 eingebracht.
In einem ersten Abschnitt 50, der an der Außenseite
des Pumpenzylinders 3 beginnt, weist die Zulaufleitung 31 den
größten Durchmesser auf.
In einem sich anschließenden
zweiten Abschnitt 51 geht der Durchmesser der Zulaufleitung 31 in
einen zweiten, mittleren Durchmesser über. An den zweiten Abschnitt 51 schließt sich
ein dritter Abschnitt 52 an, der in die Verdichtungskammer 36 mündet, und
der den kleinsten Durchmesser aufweist.
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Im ersten Abschnitt 50 ist
der erste Ventilsitz 4 eingeschoben. In den zweiten Abschnitt 51 sind
die erste Spannfeder 7 und das Halteelement 6 eingebracht.
Das Haltelement 6 weist einen Haltekopf 83 und
einen daran sich anschließenden
Anschlußzylinder 84 auf.
Der Haltekopf 83 ist im zweiten Abschnitt 51 angeordnet.
Der Anschlußzylinder 84 ist
im zweiten Abschnitt 51 und teilweise im dritten Abschnitt 52 eingeschobert.
Der Durchmesser des Anschlußzylinders 84 entspricht
dem Durchmesser des dritten Abschnittes 52. Der Durchmesser
des Haltekopfes 83 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser
des zweiten Abschnittes 51 der Zulaufleitung 31.
Der Durchmesser des hülsenförmigen Ventilsitzes 4 entspricht
im wesentlichen dem Durchmesser des ersten Abschnittes 50 der
Zulaufleitung 31.
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Die Ablaufleitung 33 ist
ausgehend von der Verdichtungskammer 36 in vier Bereiche
eingeteilt. In einem ersten Bereich 53, der von der Verdichtungskammer 36 ausgeht,
ist die Ablaufleitung 33 als zylinderförmigen Bohrung mit einem ersten
Durchmesser ausgebildet. Daran schließt sich ein zweiter Bereich 54 an,
dessen Querschnitt von dem ersten Durchmesser konisch in einen zweiten,
größeren Durchmesser übergeht.
An den zweiten Bereich schließt sich
ein dritter Bereich 55 an, in dem die Ablaufleitung 33 eine
Zylinderform mit dem zweiten Durchmesser aufweist. Anschließend geht
die Ablaufleitung 33 in einem vierten Bereich 56 in
eine zylinderförmige-Bohrung
mit einem dritten Durchmesser über,
wobei der dritte Durchmesser größer als
der zweite Durchmesser ist.
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Die konische Form des zweiten Bereiches 54 bildet
den zweiten Ventilsitz 34. Im dritten Bereich 55 ist
in der Ablaufleitung 33 das zweite Halteelement 9 eingebracht,
das einen zweiten Haltekopf 85 und einen zweiten Anschlußzylinder 86 aufweist.
Der Durchmesser des zweiten Haltekopfes 85 entspricht dem
zweiten Durchmesser der Ablaufleitung 33 im dritten Bereich 55.
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Im vierten Bereich 56 ist
die Abdichthülse 11 eingeschoben,
deren Außendurchmesser
dem dritten Durchmesser der Ablaufleitung 33 entspricht.
Der Durchmesser des zweiten Anschlußzylinders 86 entspricht
im wesentlichen dem Innendurchmesser der Abdichthülse 11.
Der zweite Anschlußzylinder 86 ist teilweise
in die Abdichthülse 11 eingeschoben.
Zwischen dem zwei ten Haltekopf 85 und der Abdichthülse 11 ist
die zweite Spannfeder 10 eingebracht.
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Eine Abdichtung im Bereich der Ablaufleitung 33 und
der Ablaufbohrung 25 erfolgt durch die plane und kreisförmige erste
Außenfläche 43 der
Abdichthülse 11 und
der zugeordneten ersten Innenfläche 44 des
Gehäuses 2.
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Im Bereich zwischen der Zulaufbohrung 20 und
der Zulaufleitung 31 wird die Abdichtung durch eine plane
und ringförmige
zweite Innenfläche 45 der Spannschraube 22 und
durch eine plane und ringförmige
zweite Außenfläche 46 des
hülsenförmigen ersten
Ventilsitzes 4 erreicht. Vorzugsweise ist der Durchmesser
der Spannschraube 22 gleich dem Durchmesser des ersten
Ventilsitzes 4.
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Das Gehäuse 2 weist im Bereich
der ersten Außenfläche 43 der
Abdichthülse 11 eine
Montagenut 26 auf. Die Montagenut 26 weist eine
plane erste Innenfläche 44 auf,
die der planen ersten Außenfläche 43 der
Abdichthülse 11 zugeordnet
ist. Auf diese Weise wird trotz der zylinderförmigen Ausnehmung im Gehäuse 2 eine
plane Dichtfläche
erreicht, die auch bei hohen Drücken
zuverlässig
abdichtet.
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Vorzugsweise sind die Dichtflächen 80, 23, 24, 81, 43, 44 zwischen
dem ersten Ventilsitz 4 und dem Pumpenzylinder 3,
zwischen dem Pumpenzylinder 3 und der Abdichthülse 11,
zwischen der Abdichthülse 11 und
dem Gehäuse 2 gleich
groß.
Damit wird auf allen Dichtflächen
der gleiche Anpreßdruck
erzeugt und eine gute Dichtwirkung erreicht.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Kraftstoffpumpe, bei der ein anderes Gehäuse 73 eine abgestufte
zylinderförmige
Ausnehmung aufweist. Die zylinderförmige Ausnehmung geht von einem
ersten Radius über
eine erste Konusfläche 70 in
einen zweiten schmäleren
Radius über. Es
ist ein Pumpenzylinder 71 vorgesehen, der eine an die abgestufte,
zy linderförmige
Ausnehmung angepaßte,
abgestufte Zylinderform aufweist. Der Pumpenzylinder 71 geht
von einer ersten Zylinderform über
eine konische, umlaufende zweite Dichtfläche 72 in eine schmälere zweite
Zylinderform über.
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Im Pumpenzylinder 71 ist
eine Ablaufleitung 33 eingebracht, die von einer Verdichtungskammer 36 ausgeht
und an eine Ablaufbohrung 25 angeschlossen ist, die in
dem Gehäuse 73 eingebracht
ist. Der Übergang
von der Ablaufleitung 33 zur Ablaufbohrung erfolgt über die
zweite konische Dichtfläche 72 und
die erste Konusfläche 70,
die ebenfalls als Dichtfläche
wirkt.
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Der zweite Pumpenzylinder 71 ist
in die abgestufte zylinderförmige
Ausnehmung des Gehäuses 73 eingeschoben.
Eine Spannschraube 74 ist über ein. Gewinde 77,
das im oberen Bereich der Ausnehmung des Gehäuses 73 eingebracht
ist, in die Ausnehmung des Gehäuses 73 einschraubbar.
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Die Spannschraube 74 drückt beim
Einschrauben den zweiten Pumpenzylinder 71 in der Längsrichtung
des zweiten Pumpenzylinders 71 auf die erste konische Dichtfläche 70.
Da die erste 70 und die zweite konische Dichtfläche 72 in
einen vorgegebenen Winkel zur Einschraubrichtung der Spannschraube 74 angeordnet
ist, der vorzugsweise kleiner als 90° ist, wird eine besonders gute
Abdichtung zwischen dem Pumpenzylinder 71 und dem Gehäuse 73 erreicht.
Auf diese Weise wird insbesondere der Übergang zwischen der Ablaufleitung 33 und der
Ablaufbohrung 25 gut abgedichtet.