EP1738074A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Radialkolbenpumpe

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EP1738074A1
EP1738074A1 EP04804728A EP04804728A EP1738074A1 EP 1738074 A1 EP1738074 A1 EP 1738074A1 EP 04804728 A EP04804728 A EP 04804728A EP 04804728 A EP04804728 A EP 04804728A EP 1738074 A1 EP1738074 A1 EP 1738074A1
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EP
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radial piston
pump
lubrication pockets
piston pump
lubrication
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EP04804728A
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Uwe Nigrin
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0426—Arrangements for pressing the pistons against the actuated cam; Arrangements for connecting the pistons to the actuated cam

Definitions

  • the invention relates to a radial piston pump, in particular a radial piston high-pressure pump for a fuel injection system, according to the preamble of patent claim 1.
  • a generic radial piston pump is known from DE 100 39 210 AI.
  • the radial piston pump has one. Drive shaft with an eccentric section, which is rotatably mounted in a pump housing.
  • a cam ring is slidably mounted on the eccentric shaft section.
  • the radial piston pump has three pump units arranged at a distance of 120 ° from one another. Each pump unit has a pump piston which is guided radially longitudinally in the pump housing.
  • the pump pistons each rest on a sliding shoe that is supported on the cam ring.
  • the cam ring has a number of flats corresponding to the number of pump pistons. In pump operation, there is a relative movement between the sliding surface of the sliding shoe and the flattening of the cam ring.
  • DE 196 35 164 AI proposes to reduce the friction to form lubrication grooves in the flats on the cam ring, which are mounted essentially transversely to the relative movement between the piston and cam ring.
  • DE 198 36 901 C2 proposes to form lubrication grooves in the flattening of the cam ring, which are arranged parallel to the direction of movement of the respective flattening relative to the associated piston.
  • a disadvantage of such lubrication grooves is that the cross-sectional area of the lubrication grooves is relatively large in proportion to the cross-sectional area of the entire flat. This reduces the flattening of the load-bearing surface, which leads to increased wear. In addition, the oil can be easily pushed out of the lubrication grooves, so that sufficient lubrication of the sliding surfaces is not guaranteed at high speeds.
  • the radial piston pump according to the invention is characterized in that lubrication pockets are formed in the flats of the cam ring and / or in the respective sliding surface of the sliding block. A large number of lubrication pockets, which are distributed over the sliding surface of the sliding shoe or over the flattening of the cam ring, make it particularly good
  • the lubrication pockets support the construction of a hydrodynamic lubrication wedge during the relative movement of the slide shoe and cam ring.
  • Lubrication pockets arranged at a regular distance from each other.
  • a matrix-like or checkerboard-like arrangement is particularly preferred.
  • the matrix-like or checkerboard-like arrangement enables the construction of a particularly uniform lubrication gap.
  • Another preferred embodiment of the invention provides that the lubrication pockets are arranged on circular paths that are concentric with one another. This also enables a particularly uniform lubrication gap to be achieved.
  • the lubrication pockets preferably have an oval or triangular cross section.
  • the lubrication pockets are arranged such that their longitudinal axis is preferably in the direction of the relative movement.
  • the bottom of the lubrication pockets has a constant depth.
  • Lubrication pockets with constant depth are particularly easy and inexpensive to manufacture.
  • the bottom of the lubrication pockets has an inclined surface.
  • the inclined surface also supports the construction of a hydrodynamic lubricating wedge.
  • the inclined surface is particularly preferably formed up to the flattening of the lifting ring or the sliding surface of the sliding block. This further advantageously influences the structure of the hydrodynamic lubricating wedge.
  • the lubrication pockets are preferably dome-shaped or hemispherical. Such a design of the lubrication pockets is particularly easy to manufacture.
  • the cross-sectional areas of the individual lubrication pockets are preferably small compared to the cross-sectional area of the entire flattening of the cam ring or the sliding surface of the sliding block.
  • the cross-sectional area of the individual lubrication pockets is particularly preferably less than 1% of the cross-sectional area of the entire flattening of the cam ring or of the sliding surface. This results on the one hand in a sufficiently good lubricating wedge and on the other others a sufficiently large contact area between the slide shoe and the cam ring. This minimizes wear on the components.
  • the lubrication pockets are preferably produced by laser structuring or eroding. These processes make it easy to insert the lubrication pockets.
  • the introduction can be integrated directly into the existing manufacturing process, which means that the manufacturing time and the manufacturing effort can be kept short.
  • the lubrication pockets according to the invention are thus distinguished by the fact that they can be distributed uniformly over the entire cross section of the sliding surface of the sliding shoe or the flattening of the lifting ring and thereby favor the construction of a hydrodynamic locking wedge.
  • the small cross-sectional area of the lubrication pockets in relation to the total area of the slide shoe or the flats results in a large contact area between the slide shoe and the cam ring.
  • the lubrication pockets according to the invention can thus reduce the friction between the sliding shoe and the cam ring to a minimum. This increases the service life of the surfaces.
  • the lateral forces that are transferred from the cam ring to the piston via the sliding block are reduced, which leads to an increased service life.
  • FIG. 1 a cross section through a radial piston pump
  • Figure 2a is a side view of a cam ring as used in the radial piston pump of Figure 1
  • 2b shows a partial section of the cam ring from FIG. 2a
  • 2c shows a plan view of the lifting ring shown in FIG.
  • Figure 5 is a plan view of a cam ring, in which the lubrication pockets are arranged on circular paths which are concentric with each other.
  • the radial piston pump 1 consists essentially of a
  • the pump units 9 are preferably arranged at an angular distance of 120 ° from one another.
  • the pump units 9 have a cylinder bore in which a pump piston 8 is movably arranged.
  • the pump piston 6 has a slide shoe 6 at its lower end, which is supported with a sliding surface 7 against a cam ring 4.
  • the cam ring 4 has a number of flats 5 corresponding to the number of pump pistons 8.
  • the cam ring 4 is slidably disposed on an eccentric shaft portion of the drive shaft 3. With each full revolution of the drive shaft 3, the pump piston 8 carries out a suction and a compression stroke.
  • Figure 2a shows a side view of the cam ring as used in the radial piston pump of Figure 1.
  • the reciprocating piston has three flats 5 offset by 120 ° to each other.
  • the lubrication pockets 9 are arranged in the flats 5. In the case of the lubrication pockets, small depressions form in the flattened portion 5 and thus serve as an oil reservoir and thus ensure good lubrication of the friction surfaces.
  • FIG. 2b shows a side view of a lubrication pocket 9 shown in FIG. 2a.
  • the lubrication pocket 9 is hemispherical 14.
  • Such a hemispherical formation 14 can be introduced into the surface very easily.
  • a laser structuring method or an eroding method is preferably used. These processes can be integrated directly into the existing manufacturing process. This means that only slightly longer production times occur.
  • FIG. 2c shows a top view of the cam ring 4 shown in FIG. 2a.
  • the lubrication pockets 9 are distributed in a matrix. This distribution enables a particularly uniform formation of a lubricating wedge.
  • the lubrication pockets 9 can also be arranged at a different regular distance from one another. A checkerboard arrangement of the lubrication pockets 9 or one is also advantageous
  • Figure 3a and 3b show two different embodiments of the bottom 12 of the dimples 9.
  • the configuration of the base 12 shown in Figure “4a is h with a constant depth, however, particularly simple to manufacture.
  • Preference is given in Figure 3b inclined surface 13.
  • FIG. 4a and 4b show two preferred cross-sectional areas of the lubrication pockets 9.
  • FIG. 4a shows an oval cross-sectional shape 10 which, in conjunction with the bottom 12 shown in FIG. 4a, can be manufactured particularly simply and inexpensively with constant depth h.
  • the triangular configuration 11 of the cross-sectional area shown in FIG. 4b is particularly suitable in combination with the inclination of the area 13 shown in FIG. 3b in order to form a hydrodynamic lubricating wedge.
  • lubrication pockets 9 are only exemplary; of course, other cross-sectional shapes or other configurations of the bottom of the lubrication pocket can also be used.
  • the exemplary embodiments each show the formation of the lubrication pockets in the flats of the cam ring, but it is also possible to form the lubrication pockets in the sliding surface of the slide shoe. Here, too, the lubrication pockets ensure the formation of a hydrodynamic lubrication wedge.
  • lubrication pockets according to the invention in the flats of the cam ring and or in the respective sliding surface of the sliding shoe thus ensure better lubrication between the contact surfaces and considerably increase the service life of the components.
  • the better lubrication will Lateral forces transmitted from the cam ring to the pump piston via the slide ring are minimized.
  • the radial piston pump according to the invention is particularly suitable for use in modern common rail injection systems with the high pressures prevailing there.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe (1), insbesondere eine Radialkolbenhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (3), die einen exzentrischen Wellenabschnitt aufweist, auf dem ein Hubring (4) gleitend gelagert ist, dessen vom exzentrischen Wellenabschnitt abgewandte Oberfläche vorzugsweise mehrere Abflachungen (5) aufweist, an denen sich jeweils ein Gleitschuh (6) mit einer Gleitfläche (7) abstützt, der jeweils von einem bezüglich der Antriebswelle (3) radial angeordneten Pumpkolben beaufschlagt ist. In den Abflachungen des Hubrings (4) und oder in der jeweiligen Gleitfläche (7) des Gleitschuhs (6) sind Schmiertaschen (9) ausgebildet. Die Radialkolbenpumpe ist insbesondere für den Einsatz in modernen Common Rail Diesel Einspritzsystemen geeignet.

Description

Beschreibung
Radialkolbenpumpe Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe, insbesondere eine Radialkolbenhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Radialkolbenpumpe ist aus der DE 100 39 210 AI bekannt. Die Radialkolbenpumpe weist eine. Antriebswelle mit einem Exzenterabschnitt auf, die in einem Pumpengehäuse drehbar gelagert ist. Auf dem exzentrischen Wellenabschnitt ist ein Hubring gleitend gelagert. Die Radialkolbenpumpe weist drei in einem Abstand von je 120° zuein- ander angeordnete Pumpeneinheiten auf. Jede Pumpeneinheit besitzt einen radial im Pumpengehäuse längs bewegbar geführten Pumpenkolben. Die Pumpenkolben liegen jeweils an einem Gleitschuh an, der sich am Hubring abstützt. Hierzu weist der Hubring eine der Anzahl der Pumpenkolben entsprechende Zahl von Abflachungen auf. Im Pumpenbetrieb kommt es zu einer Relativbewegung zwischen der Gleitfläche des Gleitschuhs und der Abflachung des Hubrings . Aufgrund der Relativbewegung kommt es zu einem hohen Verschluss der Bauteile. Darüber hinaus führt die Relativbewegung dazu, dass Querkräfte in den Pumpenkolben eingebracht werden, die zu einem Klemmen des Kolbens führen können. Die DE 196 35 164 AI schlägt zur Reduzierung der Reibung vor, Schmierrillen in die Abflachungen am Hubring auszubilden, die im wesentlichen quer zur Relativbewegung zwischen Kolben und Hubring angebracht sind.
Die DE 198 36 901 C2 schlägt vor, in der Abflachung des Hubrings Schmiernuten auszubilden, die parallel zur Richtung der Bewegung der jeweiligen Abflachung relativ zu dem zugehörigen Kolben angeordnet sind.
Nachteilig an solchen Schmiernuten ist, dass die Querschnittsfläche der Schmiernuten relativ groß im Verhältnis zur Querschnittsfläche der gesamten Abflachung ist. Hierdurch nimmt die tragende Fläche die Abflachung ab, wodurch ein erhöhter Verschleiß auftritt. Zudem kann das Öl leicht aus den Schmiernuten herausgedrückt werden, so dass bei hohen Dreh- zahlen keine ausreichende Schmierung der Gleitflächen gewährleistet ist.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Radialkolbenpumpe bereitzustellen, bei der die Reibung zwischen der Gleitfläche des Gleitschuhs und den Abflachungen des Hubrings minimiert ist und bei der sich eine große Aufstandsfläche zwischen Gleitschuh und Hubriήg ergibt.
Die Aufgabe wird gelöst durch den unabhängigen Patentanspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert .
Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass in den Abflachungen des Hubrings und/oder in der jeweiligen Gleitfläche des Gleitschuhs Schmiertaschen ausgebildet sind. Durch eine Vielzahl von Schmiertaschen die über die Gleitfläche des Gleitschuhs bzw. über die Abflachung des Hubrings verteilt sind, lässt sich eine besonders gute
Schmierung erreichen. Die Schmiertaschen unterstützen dabei den Aufbau eines hydrodynamischen Schmierkeils bei der Relativbewegung von Gleitschuh und Hubring.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die
Schmiertaschen in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt ist dabei eine matrixförmige oder schachbrettartige Anordnung. Die matrixförmige oder schachbrettartige Anordnung ermöglicht den Aufbau eines besonders gleichmäßigen Schmierspaltes. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schmiertaschen auf Kreisbahnen angeordnet sind, die zueinander konzentrisch verlaufen. Auch hierdurch lässt sich ein besonders gleichmäßiger Schmierspalt erzielen.
Die Schmiertaschen weisen bevorzugt einen ovalen oder drei- eckförmigen Querschnitt auf. Dabei sind die Schmiertaschen derart angeordnet, dass ihre Längsachse vorzugsweise in Richtung der Relativbewegung liegt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Boden der Schmiertaschen eine konstante Tiefe auf. Schmiertaschen mit konstanter Tiefe sind besonders einfach und preisgünstig zu fertigen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Boden der Schmiertaschen eine geneigte Fläche auf. Die geneigte Oberfläche unterstützt dabei zusätzlich den Aufbau eines hydrodynamischen Schmierkeils .
Besonders bevorzugt ist die geneigte Fläche bis zur Abflachung des Hubrings bzw. der Gleitfläche des Gleitschuhs ausgebildet. Hierdurch wird der Aufbau des hydrodynamischen Schmierkeils weiter vorteilhaft beeinflusst.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind die Schmiertaschen kalotten- förmig oder halbkugelförmig ausgebildet. Eine solche Ausbildung der Schmiertaschen lässt sich besonders einfach herstellen.
Bevorzugt sind die Querschnittsflächen der einzelnen Schmiertaschen klein gegenüber der Querschnittsfläche der gesamten Abflachung des Hubrings bzw. der Gleitfläche des Gleitschuhs. Besonders bevorzugt ist die Querschnittsfläche der einzelnen Schmiertaschen kleiner 1% der Querschnittsfläche der gesamten Abflachung des Hubrings bzw. der Gleitfläche. Hierdurch ergibt sich zum einen ein ausreichend guter Schmierkeil und zum anderen eine ausreichend große Kontaktfläche zwischen dem Gleitschuh und dem Hubring. Hierdurch wird der Verschleiß der Bauteile minimiert .
Erfindungsgemäß bevorzugt sind die Schmiertaschen durch Laserstrukturieren oder Erodieren hergestellt. Diese Verfahren ermöglichen eine einfache Einbringung der Schmiertaschen. Das Einbringen kann dabei direkt in den bestehenden Fertigungs- prozess integriert werden, wodurch die Fertigungszeit und der Fertigungsaufwand gering gehalten werden können.
Die erfindungsgemäßen Schmiertaschen zeichnen sich somit dadurch aus, dass sie gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Gleitfläche des Gleitschuhs bzw. der Abflachung des Hub- rings verteilt werden können und dadurch den Aufbau eines hydrodynamischen Sperrkeils begünstigen. Durch die geringe Querschnittsfläche der Schmiertaschen in Bezug auf die Gesamtfläche des Gleitschuhs bzw. der Abflachungen ergibt sich eine große Aufstandsfläche zwischen Gleitschuh und Hubring. Hierdurch wird die Kraft die vom Kolben auf den Gleitschuh übertragen wird gleichmäßig an den Hubring weitergegeben. Durch die erfindungsgemäßen Schmiertaschen kann somit die Reibung zwischen Gleitschuh und Hubring auf ein Minimum reduziert werden. Hierdurch wird die Lebensdauer der Oberflächen erhöht. Zudem werden die Querkräfte die vom Hubring über den Gleitschuh in den Kolben geleitet werden, reduziert, was zu einer erhöhten Lebensdauer führt .
Die Radialkolbenpumpe eignet sich besonders für den Einsatz bei modernen Common-Rail-Einspritzsystemen. Moderne Common- Rail-Einspritzsysteme erzeugen Drücke bis zu 2000 bar, hierdurch treten extreme Belastungen am Gleitschuh bzw. am Hubring auf. Durch die erfindungsgemäßen Schmiertaschen kann die Radialkolbenpumpe diesen Belastungen standhalten. Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert . Es zeigt schematisch: Figur 1 einen Querschnitt durch eine Radialkolbenpumpe; Figur 2a eine Seitenansicht eines Hubringes wie er in der Radialkolbenpumpe nach Figur 1 verwendet wird; Figur 2b einen Teilausschnitt des Hubrings aus Fig. 2a; Figur 2c eine Draufsicht auf den in Figur 2a gezeigten Hub- ring mit einer schachbrettartigen Anordnung der erfindungsgemäßen Schmiertasche; Figur 3a und 3b einen Längsschnitt durch zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Schmiertaschen, sowie; Figur 4a und 4b die jeweilige Draufsicht der in Figur 3a und 3b dargestellten Schmiertaschen, sowie
Figur 5 eine Draufsicht auf einen Hubring, bei dem die Schmiertaschen auf Kreisbahnen angeordnet sind, welche zueinander konzentrisch verlaufen.
Die Radialkolbenpumpe 1 besteht im wesentlichen aus einem
Pumpengehäuse 2 sowie mehreren radial angeordneten Pumpeneinheiten 9. Die Pumpeneinheiten 9 sind vorzugsweise in einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet. Die Pumpeneinheiten 9 weisen eine Zylinderbohrung auf, in denen bewegbar ein Pumpenkolben 8 angeordnet ist. Der Pumpenkolben 6 weist an seinem unteren Ende einen Gleitschuh 6 auf, der mit einer Gleitfläche 7 sich gegen einen Hubring 4 abstützt. Der Hubring 4 weist hierzu einer der Anzahl der Pumpenkolben 8 entsprechende Zahl von Abflachungen 5 auf. Der Hubring 4 ist gleitend auf einem exzentrischen Wellenabschnitt der Antriebswelle 3 angeordnet. Bei jeder vollen Umdrehung der Antriebswelle 3 führt der Pumpenkolben 8 einen Ansaug- sowie einen Kompressionshub durch. Während der Drehung der Antriebswelle 3 kommt es zu einer Relativbewegung der Gleitflä- ehe 7 des Gleitschuhs 6 und der Abflachung 5 des Hubrings 4. Durch die Relativbewegung wird zusätzlich eine Querkraft auf den Gleitschuh 6 und auf den Pumpenkolben 8 übertragen. Die Querkraft kann zu einem Klemmen des Pumpenkolbens 8 führen. Um die Reibung zwischen der Gleitfläche 7 des Gleitschuhs 6 und der Abflachung 5 des Hubrings 4 zu verringern, sind in der Abflachung 5 des Hubrings 4 und/oder in der jeweiligen Gleitfläche 7 des Gleitschuhs 6 Schmiertaschen 9 ausgebildet. Die Schmiertaschen 9 erleichtern den Aufbau eines hydrodynamischen Schmierkeils und sorgen damit für eine Verringerung der Reibkräfte. Dadurch wird die Lebensdauer der Bauteile erheblich erhöht.
Figur 2a zeigt eine Seitenansicht des Hubringes wie er bei der Radialkolbenpumpe nach Figur 1 verwendet wird. Der Hubkolben weist dabei drei um je 120° zueinander versetzte Abflachungen 5 auf. In den Abflachungen 5 sind die Schmierta- sehen 9 angeordnet. Bei den Schmiertaschen bilden kleine Vertiefungen in der Abflachung 5 und dienen dadurch als Ölreser- voir und gewährleisten somit eine gute Schmierung der Reibflächen.
Figur 2b zeigt eine Seitenansicht einer in Figur 2a gezeigten Schmiertasche 9. Die Schmiertasche 9 ist dabei halbkugelförmig 14 ausgebildet. Eine solche halbkugelförmige Ausbildung 14 lässt sich sehr einfach in die Oberfläche einbringen. Bevorzugt wird dabei ein Laserstrukt rierungsverfahren oder ein Erodierverfahren eingesetzt. Diese Verfahren können direkt in den bestehenden Fertigungsprozess integriert werden. Somit treten nur unwesentlich längere Fertigungszeiten auf.
Figur 2c zeigt eine Draufsicht auf den in Figur 2a gezeigten Hubring 4. Die Schmiertaschen 9 sind dabei matrixförmig verteilt. Diese Verteilung ermöglicht eine besonders gleichmäßige Ausbildung eines Schmierkeils. Selbstverständlich können die Schmiertaschen 9 aber auch in einem anderen regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet sein. Vorteilhaft ist auch eine schachbrettartige Anordnung der Schmiertaschen 9 bzw. eine
Anordnung auf Kreisbahn, welche zueinander konzentrisch verlaufen (Fig. 5) . Es ist selbstverständlich auch möglich die Schmiertaschen 9 in unregelmäßigen Abständen zueinander anzuordnen.
Figur 3a und 3b zeigen zwei unterschiedliche Ausgestaltungen des Bodens 12 der Schmiertaschen 9. Die in Figur "4a gezeigte Ausgestaltung des Bodens 12 mit einer konstanten Tiefe h ist besonders einfach herstellbar. Bevorzugt ist jedoch eine in Figur 3b gezeigte geneigte Fläche 13. Die geneigte Fläche 13 die in Figur 3b bis zur Abflachung 5 des Hubrings 4 reicht, unterstützt besonders vorteilhaft die Ausbildung eines hydrodynamischen Schmierkeils .
Figur 4a und 4b zeigen zwei bevorzugte Querschnittsflächen der Schmiertaschen 9. Figur 4a zeigt eine ovale Querschnitts- form 10 die in Verbindung mit dem in Figur 4a gezeigten Boden 12 mit konstanter Tiefe h besonders einfach und preiswert herzustellen ist. Die in Figur 4b gezeigte dreieckförmige Ausbildung 11 der Querschnittsfläche ist besonders in Kombination mit der in Figur 3b gezeigten Neigung der Fläche 13 geeignet um einen hydrodynamischen Schmierkeil auszubilden.
Die dargestellten Ausbildungen der Schmiertaschen 9 sind nur beispielhaft, selbstverständlich können auch andere Querschnittsformen bzw. andere Ausbildungen des Bodens der Schmiertasche verwendet werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen jeweils die Ausbildung der Schmiertaschen in den Abflachungen des Hubrings ebenso ist es aber möglich die Schmiertaschen in der Gleitfläche des Gleit- schuhs auszubilden. Auch hierbei sorgen die Schmiertaschen für die Ausbildung eines hydrodynamischen Schmierkeils.
Die erfindungsgemäße Ausbildung von Schmiertaschen in den Abflachungen des Hubringes und oder in der jeweiligen Gleitflä- ehe des Gleitschuhs sorgen somit für eine bessere Schmierung zwischen den Kontaktflächen und erhöhen die Lebensdauer der Bauteile erheblich. Durch die bessere Schmierung werden die Querkräfte die vom Hubring über den Gleitring in den Pumpenkolben übertragen werden minimiert. Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe eignet sich besonders für den Einsatz in modernen Common Rail Einspritzsystemen mit den dort herrschen- den hohen Drücken.

Claims

Patentansprüche
1. Radialkolbenpumpe (1), insbesondere Radialkolbenhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (3), die einen exzentrischen Wellenabschnitt aufweist, auf dem ein Hubring (4) gleitend gelagert ist, dessen vom exzentrischen Wellenabschnitt abgewandte Oberfläche vorzugsweise mehrere Abflachungen (5) aufweist, an denen sich jeweils ein Gleitschuh (6) mit einer Gleitfläche (7) abstützt, der jeweils von einem, bezüglich der Antriebswelle (3) radial angeordneten, Pumpenkolben (8) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Abflachungen (5) des Hubrings (4) und/oder in der jeweiligen Gleitfläche (7) des Gleitschuhs (6) Schmiertaschen (9) ausgebildet sind.
2. Radialkolbenpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (9) in einem regelmäßig Abstand zueinander angeordnet sind.
3. Radialkolbenpumpe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (9) matrixförmig oder schachbrettartig angeordnet sind.
4. Radialkolbenpumpe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (9) auf Kreisbahnen 15 angeordnet sind, welche zueinander konzentrisch verlaufen.
5. Radialkolbenpumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (9) einen ovalen (10) oder dreieck- för igen (11) Querschnitt aufweisen.
6. Radialkolbenpumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (12) der Schmiertaschen (9) eine konstante Tiefe (h) aufweist.
7. Radialkolbenpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (12) der Schmiertaschen (9) eine geneigte Fläche (13) aufweist.
8. Radialko.lbenpumpe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Fläche (13) bis zur Abflachung (5) des Hubrings (4) bzw. der Gleitfläche (7) des Gleitschuhs (6) reicht.
9. Radialkolbenpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (9) kalottenförmig oder halbkugelförmig (14) ausgebildet sind.
10. Radialkolbenpumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (10, 11) der einzelnen Schmiertaschen (9) klein ist gegenüber der Querschnittsfläche der gesamten Abflachung (5) des Hubrings (4) bzw. der Gleit- fläche (7) des Gleitschuhs (6), vorzugsweise < 1%.
11. Radialkolbenpumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (9) durch Laserstrukturieren oder E- rodieren hergestellt sind.
EP04804728A 2004-04-14 2004-12-08 Radialkolbenpumpe Expired - Lifetime EP1738074B1 (de)

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EP1738074A1 true EP1738074A1 (de) 2007-01-03
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