DE19844272A1 - Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung - Google Patents
Radialkolbenpumpe zur KraftstoffhochdruckerzeugungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, mit einer in einem Gehäuse (22) gelagerten Antriebswelle (20), die einen exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt (21) aufweist, auf dem ein Polygonring (23) gleitend gelagert ist, an dem sich vorzugsweise mehrere bezüglich der Antriebswelle (20) radial in einer jeweiligen Elementbohrung (28) angeordnete Kolben (24) abstützen, die durch Drehen der Antriebswelle (20) in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind. DOLLAR A Eine Führungseinrichtung für den Polygonring (23) umfaßt eine Führungsscheibe (35) mit zwei Längsführungen (31-34, 41-44), die kreuzweise angeordnet sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe zur
Kraftstoffhochdruckerzeugung bei
Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen,
insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit
einer in einem Gehäuse gelagerten Antriebswelle, die einen
exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt aufweist, auf dem
ein Polygonring gleitend gelagert ist, an dem sich
vorzugsweise mehrere bezüglich der Antriebswelle radial in
einer jeweiligen Elementbohrung angeordnete Kolben
abstützen, die durch Drehen der Antriebswelle in der
jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und
herbewegbar sind.
Bei einer derartigen innen abgestützten Radialkolbenpumpe,
wie sie beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
DE 42 16 877 bekannt ist, hat jeweils der Fuß der Kolben
Kontakt mit dem auf der Antriebswelle gelagerten
Polygonring. Die Kolben werden in Folge der Exzentrizität
der Antriebswelle nacheinander in einer Hin- und
Herbewegung versetzt. Der Hub der Kolben ist dabei konstant
und entspricht dem zweifachen Betrag der Exzentrizität der
Antriebswelle.
Um den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu erhöhen, ist
vorgeschlagen worden, die in einen von jedem Kolben
begrenzten Zylinderraum geförderte Kraftstoffmenge mit
Hilfe einer Zumesseinheit zu steuern. Dabei kann es in
Teillastbereichen zu einer Vakuumbildung über dem
jeweiligen Kolben kommen, wodurch die Stellkraft auf den
Polygonring reduziert wird. In Verbindung mit
Reibungseinflüssen kann es dann bei jedem Kolbenhub zu
vorübergehenden Verzögerungen und Beschleunigungen des
Polygonrings kommen. Diese Verzögerungen und
Beschleunigungen wiederum führen zu extremen Belastungen
der betroffenen Bauteile.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Teilbefüllung der
Zylinderräume der Radialkolbenpumpe zu ermöglichen. Dabei
sollen Beschädigungen der einzelnen Bauteile im Betrieb
vermieden werden. Insbesondere soll die erfindungsgemäße
Radialkolbenpumpe einen Pumpendruck von bis zu 2000 Bar in
Förderrichtung aushalten und kostengünstig herstellbar
sein.
Die Aufgabe ist bei einer Radialkolbenpumpe zur
Kraftstoffhochdruckerzeugung bei
Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen,
insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit
einer in einem Gehäuse gelagerten Antriebswelle, die einen
exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt aufweist, auf dem
ein Polygonring gleitend gelagert ist, an dem sich
vorzugsweise mehrere bezüglich der Antriebswelle radial in
einer jeweiligen Elementbohrung angeordnete Kolben
abstützen, die durch Drehen der Antriebswelle in der
jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und
herbewegbar sind, dadurch gelöst, dass eine
Führungseinrichtung für den Polygonring eine
Führungsscheibe mit zwei Längsführungen umfaßt, die
kreuzweise angeordnet sind. Die Führungseinrichtung
verhindert, dass der Polygonring im Betrieb der
Radialkolbenpumpe unkontrolliert verzögert bzw.
beschleunigt wird. Durch die Zwangsführung des Polygonrings
werden Beschädigungen an einzelnen Bauteilen der
Radialkolbenpumpe, insbesondere am Kolbenfuß, im Betrieb
vermieden.
Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe stirnseitig
zwischen dem Polygonring und dem Gehäuse angeordnet ist.
Das hat den Vorteil, dass nur geringfügige Änderungen im
Pumpengehäuse vorgenommen werden müssen, um die vorliegende
Erfindung auf herkömmliche Radialkolbenpumpen anzuwenden.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe mindestens
zwei Vorsprünge aufweist, die in mindestens zwei länglichen
Ausnehmungen verschiebbar sind, die in dem Gehäuse in einer
radialen Richtung bezüglich der Antriebswelle angeordnet
sind. Die Führung der Klauen in den länglichen Ausnehmungen
des Gehäuses hat zur Folge, dass sich die Führungsscheibe
im Betrieb nur auf einer Radialen bezüglich der
Antriebswelle hin- und herbewegen kann.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Polygonring an der
Stirnseite mindestens zwei Nasen aufweist, die in
mindestens zwei Nuten oder länglichen Durchbrüchen
verschiebbar sind, die in der Führungsscheibe in einer
radialen Richtung bezüglich der Antriebswelle angeordnet
sind. Die Führung der Nasen des Polygonrings in den Nuten
der Führungsscheibe bewirkt, dass sich der Polygonring
relativ zu der Führungsscheibe nur in einer radialen
Richtung bewegen kann.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe an der
Stirnseite mindestens zwei Ausnehmungen aufweist, in die
mindestens zwei Vorsprünge eingreifen, die aus dem Gehäuse
vorstehen. Dadurch können Führungsscheiben mit beidseitig
eingearbeiteten Kreuznuten verwendet werden. Diese
Ausführungsart hat den Vorteil, dass sie besonders
kostengünstig realisiert werden kann.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen und die Nuten
oder Durchbrüche jeweils auf einer Achse angeordnet sind,
und die beiden Achsen in einer Ebene um 90° versetzt sind.
Durch diese Anordnung der Achsen wird erreicht, dass der
Polygonring die Bewegung des exzentrisch ausgebildeten
Wellenabschnitts auf die Kolben überträgt, ohne dass eine
Neigung zur Selbsthemmung gegeben ist.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen und die Nuten
oder Durchbrüche jeweils auf einer Achse angeordnet sind,
und die beiden Achsen in einer Ebene um 90° ± δ versetzt
sind, wobei δ dem Reibungswinkel entspricht. Dadurch wird
der Reibungswinkel in die Lage der Ausnehmungen und Nuten
oder Durchbrüche einbezogen. D.h. die Winkel der
Ausnehmungen und Nuten oder Durchbrüche zueinander sind
nicht genau 90°, sondern, je nach Drehsinn, etwas mehr oder
weniger als 90°. Dadurch kommt es zu einer verringerten
Kraftwirkung auf die Kolbenführung. Außerdem wird der
Schmierfilm verbessert. Ein mehrfacher Wechsel zwischen
Haft- und Gleitreibung, was zu einer Schwächung bzw.
Unterbrechung des Schmierfilmes führt, wird vermieden.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen und die Nuten
oder Durchbrüche eine Länge von mindestens dem Zweifachen
der Exzentrizität des exzentrisch ausgebildeten
Wellenabschnitts aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, dass
der Polygonring die Exzenterbewegung des exzentrischen
Wellenabschnitts vollständig auf die einzelnen Kolben
übertragen kann.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Führungsscheibe
und dem Polygonring eine Mitnehmerscheibe auf dem
exzentrischen Wellenabschnitt angeordnet ist. Die
Mitnehmerscheibe dient dazu, den Polygonring mit der
Führungsscheibe zu koppeln. Dabei befindet sich die
Mitnehmerscheibe in der gleichen Art und Weise wie bei den
vorab beschriebenen Ausführungsarten der Polygonring mit
der Führungsscheibe in Eingriff. Durch die auf dem
exzentrischen Wellenabschnitt angeordnete Mitnehmerscheibe
können die Führungskräfte von der Führungsscheibe
gleichmäßiger in den Polygonring eingeleitet werden.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass an der Mitnehmerscheibe
radiale Klauen vorgesehen sind, die in Nasen eingreifen,
die an der Stirnseite des Polygonrings vorgesehen sind. Die
radialen Klauen und Nuten können sternförmig angeordnet
sein. Das führt zu einer optimalen Krafteinleitung in den
Polygonring.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der
unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene
Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei
können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung
erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in
beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Fig. 1 zeigt die Ansicht eines Schnitts quer zu der
Antriebswelle einer herkömmlichen
Radialkolbenpumpe;
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines
Schnitts längs zu der Antriebswelle einer
ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die in Fig. 2
dargestellte Radialkolbenpumpe, wobei der
Pfeil A in Fig. 2 die Blickrichtung angibt;
Fig. 4 zeigt eine Variante der in den Fig. 2 und
3 dargestellten ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines
Schnitts längs zu der Antriebswelle einer
zweiten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die in Fig. 5
dargestellte Radialkolbenpumpe, wobei der
Pfeil A in Fig. 5 die Blickrichtung angibt;
Fig. 7 zeigt eine Variante der in den Fig. 5 und
6 dargestellten zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch die in Fig. 7
dargestellte Radialkolbenpumpe, wobei der
Pfeil B in Fig. 7 die Blickrichtung angibt;
Fig. 9 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines
Schnitts längs zu der Antriebswelle einer
dritten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch die in Fig. 9
dargestellte Radialkolbenpumpe, wobei der
Pfeil A in Fig. 9 die Blickrichtung angibt;
und
Fig. 11 zeigt die Ansicht eines Schnitts durch die
in Fig. 9 dargestellte Radialkolbenpumpe,
wobei der Pfeil B in Fig. 9 die
Blickrichtung angibt.
Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Radialkolbenpumpe
wird insbesondere in Common-Rail-Einspritzsystemen zur
Kraftstoffversorgung von Dieselmotoren eingesetzt. Dabei
bedeutet "Common-Rail" soviel wie "gemeinsame Leitung". Im
Gegensatz zu herkömmlichen Hochdruckeinspritzsystemen, in
denen der Kraftstoff über getrennte Leitungen zu den
einzelnen Brennräumen gefördert wird, werden die
Einspritzdüsen in Common-Rail-Einspritzsystemen aus einer
gemeinsamen Leitung gespeist. Die gezeigte
Radialkolbenpumpe ist mit einer integrierten
Bedarfsmengenregelung ausgestattet. Die Kraftstoffzufuhr
und Dimensionierung erfolgt über eine nicht dargestellte
Zumesseinheit.
Die in Fig. 1 gezeigte Radialkolbenpumpe umfasst eine in
einem Pumpengehäuse 2 gelagerte Antriebswelle mit einem
exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt 6. Auf dem
exzentrischen Wellenabschnitt 6 ist ein Polygonring 8
vorgesehen, gegenüber dem der Wellenabschnitt 6 drehbar
ist. Der Polygonring 8 umfasst drei jeweils um 120°
zueinander versetzte Abflachungen 10, gegen die sich
jeweils ein Kolben 12 abstützt. Die Kolben 12 sind jeweils
in einer Elementbohrung 18 zur Antriebswelle in radialer
Richtung hin- und herbewegbar aufgenommen und begrenzen
jeweils einen Zylinderraum 19.
Am Fuß eines jeden Kolbens 12 ist durch einen Plattenhalter
13 eine Platte 14 angebracht, die an der zugehörigen
Abflachung 10 des Polygonrings 8 anliegt. Die in Fig. 1
dargestellte Radialkolbenpumpe dient dazu, Kraftstoff, der
von einer Vorförderpumpe aus einem Tank geliefert wird, mit
Hochdruck zu beaufschlagen. Der mit Hochdruck beaufschlagte
Kraftstoff wird dann in die oben angesprochene gemeinsame
Leitung gefördert. Im Förderhub werden die Kolben 12 in
Folge der Exzenterbewegung des exzentrischen
Wellenabschnitts 6, die über den Polygonring 8 auf die
Kolben 12 übertragen wird, von der Achse der Antriebswelle
weg in radialer Richtung nach außen bewegt. Im Saughub
bewegen sich die Kolben 12 radial auf die Achse der
Antriebswelle zu, um Kraftstoff in die Zylinderräume 19 zu
saugen. Die Saughubbewegung der Kolben 12 wird durch Federn
15 erreicht, die gegen die Platten 14 vorgespannt sind.
In Fig. 2 ist ein Schnitt längs zu einer Antriebswelle 20
gezeigt, die einen exzentrischen Wellenabschnitt 21
aufweist. Die Antriebswelle 20 ist in einem Gehäuse 22
drehbar gelagert. Die Exzenterbewegung des exzentrischen
Wellenabschnitts 21 wird im Betrieb der Radialkolbenpumpe
über einen Polygonring 23 auf drei sternförmig angeordnete
Kolben 24 übertragen, von denen in der in Fig. 2 gezeigten
Schnittansicht nur einer zu sehen ist. Der Kolben 24 ist in
einer Elementbohrung 28 hin- und herbewegbar aufgenommen.
Am Fuß des Kolbens 24 ist eine Platte 26 mit Hilfe eines
Plattenhalters 25 angebracht. Die Platte 26 ist durch eine
Feder 27 gegen den Polygonring 23 vorgespannt.
Zwischen dem exzentrischen Wellenabschnitt 21 und dem
Polygonring 23 ist eine Gleitlagerbuchse 29 angeordnet.
Durch die Ausbildung eines Gleitlagers zwischen dem
exzentrischen Wellenabschnitt 21 und dem Polygonring 23
soll erreicht werden, dass die Drehbewegung des
exzentrischen Wellenabschnitts nicht auf den Polygonring 23
übertragen wird. Bedingt durch den stets gleichen Kolbenhub
kommt es jedoch bei unterschiedlichen
Kraftstofffördermengen, insbesondere in Teillastbereichen
zu einer Vakuumbildung in den Zylinderräumen 19. Dadurch
wird die Stellkraft auf den Polygonring 23 reduziert. In
Verbindung mit Reibungseinflüssen kommt es dann bei jedem
Kolbenhub zu vorübergehenden Verzögerungen und
Beschleunigungen des Polygonrings 23, was zu Schäden am
Kolbenfuß führen kann. Außerdem wird der Schmierfilm in dem
Gleitlager unterbrochen.
An der zu dem Ende 30 der Antriebswelle 20 gerichteten
Stirnseite des Polygonrings 23 sind zwei Nasen 31 und 32
ausgebildet. Die Nasen 31 und 32 ragen in zwei Durchbrüche
33 und 34, die in einer Führungsscheibe 35 vorgesehen sind.
Wie in der in Fig. 3 dargestellten Schnittansicht zu sehen
ist, haben die Durchbrüche 33 und 34 die Form von
langgestreckten Rechtecken, die auf einer Radialen 37
angeordnet sind. Die Durchbrüche 33 und 34 sind jeweils im
gleichen Abstand von der Längsachse 38 der Antriebswelle
angeordnet und dienen zur Führung der Nasen 31 und 32.
Durch gestrichelt dargestellte Linien ist die Kontur des
Polygonrings 23 in Fig. 3 angedeutet.
Auf einer Achse 40, die sich senkrecht zu der Achse 37
erstreckt, sind, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist,
an der Rückseite der Führungsscheibe 35 zwei Klauen 41 und
42 ausgebildet. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, sind die
Klauen 41 und 42 auf der von dem exzentrischen
Wellenabschnitt 21 abgewandten Seite der Führungsscheibe 35
angeordnet. Die Klauen 41 und 42 ragen in zwei Ausnehmungen
44 und 45, die in dem Gehäuse 22 ausgebildet sind. Die
Ausnehmungen 44 und 45 sind bezüglich der Achse 37
symmetrisch und erstrecken sich in Richtung der Achse 40.
Die Achsen 37 und 40 sind in einer Ebene senkrecht zu der
Längsachse 38 der Antriebswelle in einem Winkel von 90°
zueinander angeordnet. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, sitzt
die Führungsscheibe 35 auf dem zentrisch ausgebildeten Ende
30 der Antriebswelle 20.
Die Längsausdehnung der Ausnehmungen 44 und 45 sowie der
Durchbrüche 33 und 34 sollte mindestens dem Zweifachen der
Exzentrizität des exzentrischen Wellenabschnitts 21
entsprechen, um zu gewährleisten, dass die Exzenterbewegung
voll umgesetzt werden kann.
Die in Fig. 4 dargestellte Variante der in den Fig. 2
und 3 gezeigten Radialkolbenpumpe sieht eine andere
Ausbildung der Klauen vor. Bei der in den Fig. 2 und 3
dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Klauen 41
und 42 in derselben Richtung wie die Antriebswelle 20, also
in axialer Richtung. Bei der in Fig. 4 dargestellten
Variante erstrecken sich Klauen 49, von denen in Fig. 4
nur eine dargestellt ist, bezogen auf die Längsachse 38 der
Antriebswelle in radialer Richtung von der Führungsscheibe
35. Die Klaue 49 ragt in eine Ausnehmung 50, die in dem
Gehäuse 22 angebracht ist.
In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe gezeigt. Der in Fig. 5
dargestellte Ausschnitt entspricht weitestgehend dem in
Fig. 2 dargestellten Ausschnitt. Um Wiederholungen zu
vermeiden, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Außerdem wird auf die vorangegangene Beschreibung
zu den Fig. 2 bis 4 verwiesen. Im folgenden Text wird
hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den beiden
Ausführungsformen eingegangen. Die an dem Polygonring 23
ausgebildeten Nasen 51 und 52 der in Fig. 5 dargestellten
Ausführungsform sind kürzer und breiter als die in Fig. 2
dargestellten Nasen 31 und 32. Als Breite wird in diesem
Zusammenhang die radiale Ausdehnung der Nasen angesehen.
Die Breite der Nasen 51 und 52 ist an die Dicke des
Polygonrings 23 angepaßt. Die Nasen 51 und 52 ragen von dem
Polygonring 23 in Nuten 53 und 54, die in einer
Führungsscheibe 55 ausgespart sind. Die Nuten 53 und 54
erstrecken sich, wie am besten in der in Fig. 6
dargestellten Ansicht zu sehen ist, in radialer Richtung
entlang einer Achse 56 über die gesamte Breite der
Führungsscheibe 55. Als Breite wird in diesem Zusammenhang
die radiale Ausdehnung der Führungsscheibe 55 verstanden.
Auf der Rückseite der Führungsscheibe 55 sind wie bei der
in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform Klauen 41 und 42
ausgebildet, die in Nuten 44 und 45 eingreifen, die in dem
Gehäuse 22 ausgespart sind. Die Nuten 44 und 45 in dem
Gehäuse 22 liegen auf einer Achse 58, die senkrecht zu der
Achse 56 angeordnet ist.
Die Führungsscheibe 55 sitzt, wie bei der in den Fig. 2
und 3 dargestellten Ausführungsform, auf dem zentrischen
Ende 30 der Antriebswelle 20. Die Führungsscheibe 55
benötigt einen Freiraum von mindestens dem Zweifachen der
Exzentrizität E des exzentrischen Wellenabschnitts 21, um
die Exzenterbewegung vollständig übertragen zu können. Eine
Führung der Führungsscheibe 55 durch die Antriebswelle 20
ist nicht erforderlich.
In den Fig. 7 und 8 ist eine Variante der in den Fig.
5 und 6 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe dargestellt. Die Führungsscheibe 70 weist
beidseitig eingearbeitete Kreuznuten 53, 54 und 73, 74 auf.
In das Gehäuse 22 sind zwei Führungsstifte 71, 72
eingepresst. Wie in Fig. 8 am besten zu sehen ist, ragt
der Kopf 75 des Führungsstiftes 72 aus dem Gehäuse 22 in
die Nut 74. Diese Variante ist die fertigungstechnisch
günstigste Lösung.
In den Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe dargestellt. Um
Wiederholungen zu vermeiden, wird nur auf die Unterschiede
zu den im vorangegangenen Text beschriebenen
Ausführungsformen eingegangen.
Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten
Ausführungsform werden die Führungskräfte über eine
Mitnehmerscheibe 80, die auf dem exzentrischen
Wellenabschnitt 21 gelagert ist, auf den Polygonring 23
übertragen. Die Kraftübertragung erfolgt über Klauen 81,
82, die von der Mitnehmerscheibe 80 in komplementäre Nuten
oder Durchbrüche greifen, die in dem Polygonring 23
ausgespart sind. Alternativ können die Klauen auch an dem
Polygonring 23 und die Nuten in der Mitnehmerscheibe 80
angebracht sein. Die Klauen und Nuten sind gleichmäßig auf
dem Umfang der Mitnehmerscheibe 80 und des Polygonrings 23
verteilt angeordnet. Die Anzahl der Klauen und Nuten
beträgt mehr als drei, um eine gleichmäßige Krafteinleitung
zu gewährleisten. Eine Relativbewegung zwischen den Klauen
und den Nuten findet nicht statt.
Auf der von dem Polygonring 23 abgewandten Stirnseite der
Mitnehmerscheibe sind Nasen 83 und 84 angebracht. Die Nasen
83 und 84 sind, wie bei den vorab beschriebenen
Ausführungsformen, in Nuten 85 und 86 einer Führungsscheibe
87 geführt. Die Führungsscheibe wiederum ist, wie bei den
vorab beschriebenen Ausführungsformen, mit Klauen 41, 42
ausgestattet, die in Ausnehmungen 44, 45 des Gehäuses 22
geführt sind.
Ein besonders gleichmäßiger Lauf des Polygonrings wird
durch die in Fig. 11 dargestellte Ausführungsform
erreicht. Die Darstellung in Fig. 11 entspricht
weitestgehend der Darstellung in Fig. 3, auf deren
Beschreibung verwiesen wird.
Der Unterschied zwischen der in Fig. 3 dargestellten und
der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform besteht
darin, dass die Ausnehmungen 44, 45 und die Nuten oder
Durchbrüche 33, 34 nicht um 90° sondern um 90° ± δ
zueinander versetzt sind, wobei 5 dem. Reibungswinkel
entspricht. Das heißt, der Reibungswinkel wird in die Lage
der Ausnehmungen 44, 45 und der Nuten oder Durchbrüche 33,
34 mit einbezogen. Das Vorzeichen richtet sich nach dem
Drehsinn. Die Aufnahme für den Fuß des Kolbens 24 in der
Platte 26 muß deshalb mit einer kegeligen Aussparung
versehen sein, wobei der Kegelwinkel dem Reibungswinkel 5
entspricht.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die
Kraftwirkung auf die Kolbenführung verringert wird. Ein
mehrfacher Wechsel zwischen Haftreibung und Gleitreibung,
der zu einer Schwächung und zum Durchbruch des Schmierfilms
führen kann, wird vermieden.
Claims (10)
1. Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei
Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen,
insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit
einer in einem Gehäuse (22) gelagerten Antriebswelle (20),
die einen exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt (6, 21)
aufweist, auf dem ein Polygonring (8, 23) gleitend gelagert
ist, an dem sich vorzugsweise mehrere bezüglich der
Antriebswelle (20) radial in einer jeweiligen
Elementbohrung (18) angeordnete Kolben (12, 24) abstützen,
die durch Drehen der Antriebswelle (20) in der jeweiligen
Elementbohrung (18) in radialer Richtung hin- und
herbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Führungseinrichtung für den Polygonring (8, 23) eine
Führungsscheibe (35, 55, 70, 87) mit zwei Längsführungen
(31-34, 41-42 und 44-45; 49, 50-54, 71-74, 81-86) umfaßt,
die kreuzweise angeordnet sind.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe (35, 55, 70, 87)
stirnseitig zwischen dem Polygonring (23) und dem Gehäuse
(22) angeordnet ist.
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe (35, 55, 87)
mindestens zwei Vorsprünge (41, 42; 49) aufweist, die in
mindestens zwei länglichen Ausnehmungen (44, 45; 50)
verschiebbar sind, die in dem Gehäuse (22) in einer
radialen Richtung bezüglich der Antriebswelle (20)
angeordnet sind.
4. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polygonring
(23) an der Stirnseite mindestens zwei Nasen (31, 32; 51,
52) aufweist, die in mindestens zwei Nuten (53, 54) oder
länglichen Durchbrüchen (33, 34) verschiebbar sind, die in
der Führungsscheibe (35; 55) in einer radialen Richtung
bezüglich der Antriebswelle (20) angeordnet sind.
5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe (70) an der
Stirnseite mindestens zwei Ausnehmungen (73, 74) aufweist,
in die mindestens zwei Vorsprünge (71, 72) eingreifen, die
aus dem Gehäuse (22) vorstehen.
6. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (44, 45; 73, 74) und
die Nuten (53, 54) oder Durchbrüche (33, 34) jeweils auf
einer Achse (37, 40; 56, 58) angeordnet sind, und die
beiden Achsen (37, 40; 56, 58) in einer Ebene um 90°
versetzt sind.
7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (44, 45; 73, 74) und
die Nuten (53, 54) oder Durchbrüche (33, 34) jeweils auf
einer Achse (37, 40; 56, 58) angeordnet sind, und die
beiden Achsen (37, 40; 56, 58) in einer Ebene um 90° ± δ
versetzt sind, wobei δ dem Reibungswinkel entspricht.
8. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (44, 45; 73,
74) und die Nuten (53, 54) oder Durchbrüche (33, 34) eine
Länge von mindestens dem Zweifachen der Exzentrizität (E)
des exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitts (21)
aufweisen.
9. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der
Führungsscheibe (87) und dem Polygonring (23) eine
Mitnehmerscheibe (80) auf dem exzentrischen Wellenabschnitt
(21) angeordnet ist.
10. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Mitnehmerscheibe (80) radiale
Klauen (81, 82) vorgesehen sind, die in Nuten eingreifen,
die an der Stirnseite des Polygonrings (21) vorgesehen
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998144272 DE19844272C2 (de) | 1998-09-26 | 1998-09-26 | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998144272 DE19844272C2 (de) | 1998-09-26 | 1998-09-26 | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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