EP1906011B1 - Fluidpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Fluidpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP1906011B1
EP1906011B1 EP20070116361 EP07116361A EP1906011B1 EP 1906011 B1 EP1906011 B1 EP 1906011B1 EP 20070116361 EP20070116361 EP 20070116361 EP 07116361 A EP07116361 A EP 07116361A EP 1906011 B1 EP1906011 B1 EP 1906011B1
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EP
European Patent Office
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pump
pump piston
support body
sleeve
shaped support
Prior art date
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EP1906011A2 (de
EP1906011A3 (de
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Ngoc-Tam Vu
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F04B1/0426—Arrangements for pressing the pistons against the actuated cam; Arrangements for connecting the pistons to the actuated cam
    • 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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    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0408—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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
    • F04B1/0439—Supporting or guiding means for the pistons

Definitions

  • the present invention relates to a fluid pump, in particular high-pressure fuel pump for injection systems of internal combustion engines, according to the preamble of claim 1.
  • Such a fluid pump is for example from the DE 100 39 210 A1 and comprises a pump piston, which is guided for reciprocating movement in the direction of a pump piston axis in a pump cylinder, and a sleeve-shaped support body, which is guided on an outer peripheral surface of the pump cylinder in the direction of the pump piston axis and is in driving connection with the pump piston.
  • the arrangement of the sleeve-shaped support body has the advantage that it can be introduced directly into a more or less rigid and rigid pump cylinder during operation of the pump transverse to the pump piston axis occurring transverse forces. On the pump piston then act only forces in the direction of the pump piston axis, which drive the piston to reciprocate.
  • the intrinsically undesirable transverse forces are generated by an eccentric, in which an eccentric performs a wobbling movement and a connected to the pump piston shoe not only charged for the desired stroke of the pump piston in the direction of the pump piston axis, but also introduces lateral forces in the shoe ,
  • the known pump has a number of disadvantages.
  • the connection is accomplished by a first and a second part, wherein the first part is fixedly connected to one end of the pumping piston (eg by means of a press fit) and in positive connection with the second part, which in turn is in positive connection with a shoulder of the pump sleeve-shaped support body is.
  • the two connecting parts should be relatively small dimensions. However, this adversely affects the reliability or fatigue strength of the connection.
  • the fluid pump according to the invention is characterized in that the sleeve-shaped support body is guided on an outer peripheral surface of the pump cylinder, the retaining ring is partially disposed in an inner circumferential groove of the sleeve-shaped support body, wherein the pump piston also further an adjoining, projecting beyond one end of the sleeve-shaped support body, even further widened second foot portion, on which rests the end of the sleeve-shaped support body.
  • the pump piston has an integrally formed with the pump piston, widened pump piston foot, which thus no longer a realized by separate parts connection with the actual pump piston or pump piston body (which goes back and forth in the pump cylinder) and advantageous even replace the shoe of the known construction. It is also essential for the invention that this one-piece design of a widened pump piston foot is simultaneously used for a particularly simple connection to the sleeve-shaped support body, which is realized by means of a securing ring.
  • the above-mentioned special design of the pump piston foot with the widened first foot section and an adjoining, even further widened second foot section, which are used in the manner described above, are essential for the invention.
  • This can also z.
  • a force introduced by a pump drive (eg eccentric drive) onto the pump piston foot in the direction of the pump piston axis in one direction (which normally corresponds to the so-called pump stroke) is largely or even substantially completely not via the securing ring, but instead the support of the support body is transmitted to the second body portion on the support body.
  • a pump drive eg eccentric drive
  • suction stroke also satisfies a relatively small dimensioned circlip connection, since the forces occurring in this stroke are usually relatively small.
  • the construction according to the invention is compatible with very simply designed supporting bodies, since only one inner peripheral groove is to be provided on the supporting body, but the rest of the design is very variable.
  • the pump piston foot is important that this shape can be optimally adapted to the expected during operation mechanical loads.
  • the pump piston together with its pump piston foot is produced as a rotationally symmetrical milled part.
  • the respective mechanical loads optimally adapted or weight-optimized pump piston can be formed inexpensively together with its outer circumferential groove. If necessary, subsequent machining of the pump piston foot can then take place, in particular in those areas which later come into contact with an eccentric drive component of the pump, which, however, does not represent any appreciable additional expenditure.
  • the invention is particularly suitable for use in a so-called radial piston pump, in particular a radial piston pump with a plurality of pump pistons, the z. B. can be arranged in a common plane.
  • the pump comprises an eccentric shaft for driving a plurality of conveyor units accommodated in a pump housing, each of which has a pump piston guided for reciprocating movement in the direction of a respective pump piston axis in a respectively associated pump cylinder.
  • the sleeve-shaped support body is guided substantially free of play on the outer peripheral surface of the pump cylinder.
  • This can be z. B. accomplish in a simple manner by a cylindrical inner peripheral surface portion of the sleeve-shaped support body slides on a corresponding cylindrical outer peripheral surface portion of the pump cylinder.
  • the relevant sections of the support body as well each of the pump cylinder have a hollow cylindrical shape.
  • the outer circumferential groove of the pump piston foot and the inner peripheral groove of the sleeve-shaped supporting body are substantially directly adjacent to one another. This advantageously results in a very direct introduction of acting on the pump piston stem transverse forces in the support body and a particularly resilient entrainment of these two components in the direction of the pump piston axis. If the outer peripheral groove of the pump piston foot and the inner circumferential groove of the sleeve-shaped support body are not adjacent to each other directly or slightly spaced, it is preferred that the material of the locking ring is arranged in the two grooves at least 90% in the direction of the pump piston axis (and accordingly at most 10) % is located outside the grooves).
  • the retaining ring extends continuously over at least 70% of the circumferential length of the two grooves, the retaining ring preferably having a uniform cross-section (eg rectangular or circular) along its continuous circumferential extent.
  • the maximum extent of the securing ring in the direction of the pump piston axis is preferably at least as great as the maximum extent of the securing ring in the transverse direction (orthogonal to the pump piston axis).
  • the locking ring can be formed in a particularly simple manner as a so-called snap ring or Seeger ring.
  • the above-mentioned return spring may be formed as a spiral compression spring and surrounding the sleeve-shaped support body, wherein the coil spring can be supported in the direction of the pump piston axis on the one hand on a shoulder of the pump cylinder or a housing portion and on the other hand on a shoulder of the sleeve-shaped support body.
  • a widened pump piston foot is provided anyway, the second-mentioned support of the return spring can also be advantageous be provided directly on an outer peripheral region of the pump piston.
  • the training described above is well suited, in which one end of the sleeve-shaped support body rests on the pump piston or its second foot section.
  • the return spring is supported on the one hand on a shoulder of the pump cylinder and on the other hand on the second foot portion.
  • Fig. 1 illustrates the known construction of a delivery unit 1 of a high-pressure fuel pump, as it z. B. from the DE 100 39 210 A1 is known and described in detail there.
  • the illustrated delivery unit 1 is one of several pump delivery units that are operated by a shared eccentric shaft (not shown).
  • the feed unit 1 is used to fuel (eg, diesel for a storage injection system) from a supply line 2 (suction) via a first check valve 3 in a pump working space 4 and then via a second check valve 5 with high Pressure (eg over 1,500 bar) in a discharge line 6 (pressure chamber) to promote.
  • the described components are housed in a housing structure, of which in Fig. 1 a first housing part 7 and a second housing part 8 can be seen.
  • the pump further comprises a pump piston 10, which is guided for reciprocating movement in the direction of a pump piston axis A in a pump cylinder 12, during a Saubhubs (in Fig. 1 Down) to promote fuel from the supply line 2 via the check valve 3 in the pump chamber 4 and during a pumping stroke (in Fig. 1 to top) to compress the fuel located in the pump working space 4 or to deliver via the check valve 5 under high pressure to the pressure chamber 6.
  • a pump piston 10 which is guided for reciprocating movement in the direction of a pump piston axis A in a pump cylinder 12, during a Saubhubs (in Fig. 1 Down) to promote fuel from the supply line 2 via the check valve 3 in the pump chamber 4 and during a pumping stroke (in Fig. 1 to top) to compress the fuel located in the pump working space 4 or to deliver via the check valve 5 under high pressure to the pressure chamber 6.
  • the pump cylinder 12 is in the illustrated embodiment, an integrally projecting from the housing part 8 and projecting into a cylindrical recess of the housing part 7 section.
  • the pump comprises a sleeve-shaped support body 14, which is guided on an outer peripheral surface of the pump cylinder 12 in the direction of the pump piston axis A and by means of a connection arrangement 16 is in driving connection with the pump piston 10.
  • an eccentric ring 18 penetrated by an eccentric section of the eccentric shaft performs a tumbling motion whose component is transmitted to the pump piston 10 parallel to the pump piston axis A via a sliding shoe 20.
  • a return spring 22 coil compression spring
  • the upper end is supported on a shoulder of the pump cylinder 12 and the lower end is supported on a shoulder of the support body 14, the lower end in turn such shaped with an outer periphery of the shoe 20 cooperates, that the force acting on the support body 14 spring force is transmitted to the shoe 20 and thus via the connection assembly 16 on the pump piston 10 and this leads down.
  • connection assembly 16 is constructed comparatively complicated and problematic in terms of the reliability of the connection thus created.
  • Fig. 2 shows a conveyor unit 1a, wherein for the sake of simplicity some components are omitted, which are not essential for the modification.
  • a pump piston 10a which is guided for reciprocating movement in the direction of a .Pumpkolbenachse A in a pump cylinder 12a, and a sleeve-shaped support body 14a, which is guided on an outer peripheral surface of the pump cylinder 12a in the direction of the pump piston axis A.
  • the pump piston 10a at its in Fig. 2 lower end of an integrally formed with the pump piston 10a, widened pump piston 30a on.
  • the pump piston foot 30a has a widened first foot section 32a and a second foot section 34a, which adjoins it at the bottom and projects beyond an end of the sleeve-shaped support body 14a.
  • the driving connection between the pump piston 10a and the support body 14a is realized by a snap ring 36a, which is partially disposed in an outer circumferential groove of the pump piston 30a and partially in an inner circumferential groove of the sleeve-shaped support body 14a.
  • the outer circumferential groove of the pump piston foot 30a is arranged in the region of the first foot portion 32a and adjoins directly to the inner circumferential groove of the substantially hollow cylindrical supporting body 14a.
  • the pump piston foot 30a which is formed integrally with the pump piston 10a, serves as a tappet, which, for B. in a conventional manner by means of a Exzentertriebs in Direction of the pump piston axis A can be charged to drive the pump piston 10a upwards (pumping stroke).
  • the provision of the pump piston 10a in the suction stroke is again by a return spring 22a, which is supported on the one hand on a shoulder of the pump cylinder 12a and on the other hand on the outer circumference of the second foot portion 34a.
  • the restoring force of the spring 22a is thus exerted directly on the pump piston foot 30a and the pump piston 10a connected in one piece therewith.
  • the actuation force exerted on the pump piston foot 30a by the pump impulse used during the pumping stroke is likewise transmitted directly to the pump piston 10a and to the support body 14a, since the in Fig. 2 lower end of the support body 14a also rests on an upper side of the second foot portion 34a.
  • Fig. 2 the design shown can be extensively modified in the context of the invention. As a particularly favorable it has z. However, for example, when a cross-sectional area or diameter of the pump plunger 10a initially gradually increases in a transitional area to the first leg portion 32a, the cross-sectional area or diameter of the first leg portion 32a (apart from the outer circumferential groove) is substantially constant, and the cross-section or the diameter at the transition to the second foot portion 34a increases again abruptly to a footprint for the Return spring 22a and / or provide the support body 14a.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Fluidpumpe ist beispielsweise aus der DE 100 39 210 A1 bekannt und umfasst einen Pumpkolben, der zur Hin-und Herbewegung in Richtung einer Pumpkolbenachse in einem Pumpzylinder geführt ist, und einen hülsenförmigen Stützkörper, der an einer Außenumfangsfläche des Pumpzylinders in Richtung der Pumpkolbenachse geführt ist und in Mitnahmeverbindung mit dem Pumpkolben steht. Die Anordnung des hülsenförmigen Stützkörpers besitzt den Vorteil, dass damit im Betrieb der Pumpe quer zur Pumpkolbenachse auftretende Querkräfte direkt in einen mehr oder weniger starren und steifen Pumpzylinder eingeleitet werden können. Auf den Pumpkolben wirken sodann nurmehr Kräfte in Richtung der Pumpkolbenachse, welche den Kolben zur Hin- und Herbewegung antreiben. Bei der bekannten Pumpe werden die an sich unerwünschten Querkräfte von einem Exzentertrieb erzeugt, bei welchem ein Exzenterring eine Taumelbewegung ausführt und einen mit dem Pumpkolben verbundenen Gleitschuh nicht nur für die gewünschte Hubbewegung des Pumpkolbens in Richtung der Pumpkolbenachse belastet, sondern auch Querkräfte in den Gleitschuh einleitet.
  • Die bekannte Pumpe besitzt eine Reihe von Nachteilen. An erster Stelle ist hierbei die in relativ aufwendiger Weise realisierte Verbindung des Gleitschuhs einerseits mit dem Pumpkolben und andererseits mit dem hülsenförmigen Stützkörper zu nennen. Die Verbindung wird durch ein erstes und ein zweites Teil bewerkstelligt, wobei das erste Teil fest mit einem Ende des Pumpkolbens verbunden ist (z. B. mittels einer Presspassung) und in Formschlussverbindung mit dem zweiten Teil steht, welches wiederum in Formschlussverbindung mit einer Schulter des hülsenförmigen Stützkörpers steht. Je nach konkreter Ausführung ist hierbei auch noch eine spezielle Formgestaltung des Pumpkolbenendes und/oder des hülsenförmigen Stützkörpers erforderlich. Im Hinblick auf die beengten Bauraumverhältnisse als auch den Wunsch nach möglichst wenig bewegter Masse sollten die beiden Verbindungsteile relativ klein dimensioniert sein. Dies beeinträchtigt jedoch in nachteiliger Weise die Zuverlässigkeit bzw. Dauerfestigkeit der Verbindung.
  • Die Druckschrift US-A 4 355 546 wird als nächstliegender Stand der Technik angesehen und offenbart eine Fluidpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen, mit wenigstens einem Pumpkolben, der zur hin und her Bewegung in Richtung einer Pumpkolbenachse in einem Pumpzylinder geführt ist, und mit einem hülsenförmigen Stützkörpers, der in Richtung der Pumpkolbenachse geführt ist und in Mitnahmeverbindung mit dem Pumpkolben steht, wobei der Pumpkolben einen einstückig mit dem Pumpkolben ausgebildeten, verbreiterten Pumpkolbenfuß aufweist und die Mitnahmeverbindung durch einen Sicherungsring realisiert ist, der teilweise in einer Außenumfangsnut des Pumpkolbenfußes angeordnet ist, wobei der Pumpkolbenfuß einen verbreiterten ersten Fußabschnitt aufweist, von welchem die Außenumfangsnut für den Sicherungsring angeordnet ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Fluidpumpe der eingangs genannten Art die Mitnahmeverbindung zwischen dem Pumpzylinder und dem hülsenförmigen Stützkörper einfach und zuverlässig auszubilden.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fluidpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Fluidpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der hülseförmige Stützkörper an einer Auβenumfangsfläche des Pumpzylinders geführt ist, der Sicherungsring teilweise in einer Innenumfangsnut des hülsenförmigen Stützkörpers angeordnet ist, wobei der Pumpkolbenfuß ferner einen sich daran anschließenden, über ein Ende des hülsenförmigen Stützkörpers überstehenden, noch weiter verbreiterten zweiten Fußabschnitt aufweist, an welchem das Ende des hülsenförmigen Stützkörpers aufliegt.
  • Für die Erfindung wesentlich ist zunächst, dass der Pumpkolben einen einstückig mit dem Pumpkolben ausgebildeten, verbreiterten Pumpkolbenfuß aufweist, der somit überhaupt nicht mehr einer durch separate Teile realisierten Verbindung mit dem eigentlichen Pumpkolben bzw. Pumpkolbenkorpus (der im Pumpzylinder hin- und hergeht) bedarf und vorteilhaft sogar den Gleitschuh der bekannten Konstruktion ersetzen kann. Für die Erfindung wesentlich ist des Weiteren, dass diese einstückige Gestaltung eines verbreiterten Pumpkolbenfußes gleichzeitig für eine besonders einfache Verbindung zum hülsenförmigen Stützkörper hin genutzt wird, die mittels eines Sicherungsrings realisiert ist.
  • Bemerkenswert ist, dass im Vergleich zur bekannten Pumpenkonstruktion mit der Erfindung nicht nur eine Mehrzahl von aufwendig zu fertigenden und montierenden Bauteilen eingespart wird, sondern darüber hinaus in der Praxis auch die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Konstruktion verbessert werden kann.
  • Für die Erfindung wesentlich ist schließlich die oben erwähnte besondere Formgestaltung des Pumpkolbenfußes mit dem verbreiterten ersten Fußabschnitt und einem sich daran anschließenden, noch weiter verbreiterten zweiten Fußabschnitt, wobei diese beiden Fußabschnitte in oben beschriebener Weise genutzt werden. Damit kann außerdem z. B. erreicht werden, dass eine von einem Pumpentrieb (z. B. Exzentertrieb) auf den Pumpkolbenfuß in Richtung der Pumpkolbenachse eingeleitete Kraft in einer Richtung (die normalerweise dem so genannten Pumphub entspricht) größtenteils oder sogar im Wesentlichen vollständig nicht über den Sicherungsring, sondern die Auflage des Stützkörpers am zweiten Fußabschnitt auf den Stützkörper übertragen wird. Für die Mitnahmeverbindung in entgegengesetzter Richtung (Saughub) genügt auch eine relativ klein dimensionierte Sicherungsringverbindung, da die bei diesem Hub auftretenden Kräfte zumeist relativ klein sind.
  • Im Rahmen der Erfindung besteht vorteilhaft eine große Freiheit hinsichtlich der Formgestaltung sowohl des hülsenförmigen Stützkörpers als auch des einstückig ausgebildeten Pumpkolbenfußes.
  • Insbesondere ist die erfindungsgemäße Konstruktion kompatibel mit sehr einfach gestalteten Stützkörpern, da am Stützkörper lediglich eine Innenumfangsnut vorzusehen ist, die übrige Formgestaltung jedoch sehr variabel ist.
  • Hinsichtlich der Formgestaltung des Pumpkolbenfußes ist bedeutsam, dass diese Form optimal den im Betrieb zu erwartenden mechanischen Belastungen angepasst werden kann. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Pumpkolben samt seinem Pumpkolbenfuß als rotationssymmetrisches Frästeil hergestellt wird. Damit kann den jeweiligen mechanischen Belastungen optimal angepasster bzw. gewichtsoptimierter Pumpkolbenfuß mitsamt seiner Außenumfangsnut kostengünstig ausgebildet werden. Gegebenenfalls kann sodann noch eine Nachbearbeitung des Pumpkolbenfußes insbesondere in denjenigen Bereichen erfolgen, die später mit einer Exzentertriebkomponente der Pumpe in Kontakt treten, was jedoch auch keinen nennenswerten Mehraufwand darstellt.
  • Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung bei einer so genannten Radialkolbenpumpe, insbesondere einer Radialkolbenpumpe mit mehreren Pumpkolben, die z. B. in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein können. In einer Ausführungsform ist beispielsweise vorgesehen, dass die Pumpe eine Exzenterwelle zum Antreiben mehrerer in einem Pumpengehäuse aufgenommener Fördereinheiten umfasst, die jeweils einen zur Hin- und Herbewegung in Richtung einer jeweiligen Pumpkolbenachse in einem jeweils zugeordneten Pumpzylinder geführten Pumpkolben aufweisen.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der hülsenförmige Stützkörper im Wesentlichen spielfrei an der Außenumfangsfläche des Pumpzylinders geführt ist. Dies lässt sich z. B. in einfacher Weise dadurch bewerkstelligen, dass ein zylindrischer Innenumfangsflächenabschnitt des hülsenförmigen Stützkörpers auf einem korrespondierenden zylindrischen Außenumfangsflächenabschnitt des Pumpzylinders gleitet. Hierfür können z. B. die betreffenden Abschnitte des Stützkörpers sowie des Pumpzylinders jeweils eine hohlzylindrische Form besitzen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Außenumfangsnut des Pumpkolbenfußes und die Innenumfangsnut des hülsenförmigen Stützkörpers im Wesentlichen unmittelbar aneinander angrenzen. Damit ergibt sich vorteilhaft eine sehr direkte Einleitung von auf den Pumpkolbenfuß wirkenden Querkräften in den Stützkörper und eine besonders belastbare Mitnahmeverbindung dieser beiden Komponenten in Richtung der Pumpkolbenachse. Falls die Außenumfangsnut des Pumpkolbenfußes und die Innenumfangsnut des hülsenförmigen Stützkörpers nicht unmittelbar oder mit geringfügigem Abstand aneinander angrenzen, so ist bevorzugt, dass in Richtung der Pumpkolbenachse betrachtet das Material des Sicherungsrings mindestens zu 90% in den beiden Nuten angeordnet ist (und dementsprechend zu höchstens 10% außerhalb der Nuten angeordnet ist).
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Sicherungsring durchgehend über mindestens 70% der Umfangslänge der beiden Nuten, wobei der Sicherungsring entlang seiner durchgehenden Umfangserstreckung bevorzugt einen einheitlichen Querschnitt (z. B. rechteckig oder kreisrund) besitzt.
  • Die maximale Erstreckung des Sicherungsrings in Richtung der Pumpkolbenachse ist bevorzugt wenigstens so groß wie die maximale Erstreckung des Sicherungsrings in Querrichtung (orthogonal zur Pumpkolbenachse).
  • Der Sicherungsring kann in besonders einfacher Weise als so genannter Sprengring oder Seegerring ausgebildet sein.
  • In an sich bekannter Weise kann bei der Pumpe eine in Richtung der Pumpkolbenachse zwischen dem Pumpzylinder und dem Pumpkolben wirkenden Rückstellfeder vorgesehen sein, welche den Pumpkolben in Richtung des Saughubs vorbelastet. In diesem Fall muss durch den Pumpentrieb nurmehr die in Richtung des Pumphubs wirkende Kraft ausgeübt werden.
  • Die vorstehend erwähnte Rückstellfeder kann als Spiraldruckfeder ausgebildet und den hülsenförmigen Stützkörper umgebend angeordnet sein, wobei sich die Spiralfeder in Richtung der Pumpkolbenachse einerseits an einer Schulter des Pumpzylinders oder einem Gehäuseabschnitt und andererseits an einer Schulter des hülsenförmigen Stützkörpers abstützen kann. Dies erfordert in der Regel eine entsprechend angepasste Formgestaltung des Stützkörpers. Da bei der Erfindung jedoch ohnehin ein verbreiterter Pumpkolbenfuß vorgesehen ist, kann die zweitgenannte Abstützung der Rückstellfeder vorteilhaft auch unmittelbar an einem Außenumfangsbereich des Pumpkolbenfußes vorgesehen sein. Hierfür ist insbesondere die vorstehend erläuterte Weiterbildung gut geeignet, bei welcher ein Ende des hülsenförmigen Stützkörpers am Pumpkolbenfuß bzw. dessen zweiten Fußabschnitt aufliegt. In einer Ausführungsform ist z. B. vorgesehen, dass die Rückstellfeder sich einerseits an einer Schulter des Pumpzylinders und andererseits am zweiten Fußabschnitt abstützt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
    • Fig. 1
    ist eine schematische Teilschnittansicht einer Fördereinheit einer Radialkolbenpumpe nach dem Stand der Technik, und
    Fig. 2
    ist eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Fördereinheit einer Radialkolbenpumpe gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Fig. 1 veranschaulicht den bekannten Aufbau einer Fördereinheit 1 einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, wie er z. B. aus der DE 100 39 210 A1 bekannt ist und dort detailliert beschrieben ist.
  • Die dargestellte Fördereinheit 1 ist eine von mehreren Fördereinheiten der Pumpe, die durch eine gemeinsam genutzte (nicht dargestellte) Exzenterwelle betrieben werden. Die Fördereinheit 1 dient dazu, Kraftstoff (z. B. Diesel für ein Speichereinspritzsystem) aus einer Zufuhrleitung 2 (Saugraum) über ein erstes Rückschlagventil 3 in einen Pumpenarbeitsraum 4 und sodann über ein zweites Rückschlagventil 5 mit hohem Druck (z. B. über 1.500 bar) in eine Abfuhrleitung 6 (Druckraum) zu fördern.
  • Die beschriebenen Komponenten sind in einer Gehäusestruktur untergebracht, von welcher in Fig. 1 ein erstes Gehäuseteil 7 und ein zweites Gehäuseteil 8 zu erkennen sind.
  • Die Pumpe umfasst ferner einen Pumpkolben 10, der zur Hin-und Herbewegung in Richtung einer Pumpkolbenachse A in einem Pumpzylinder 12 geführt ist, um während eines Saubhubs (in Fig. 1 nach unten) Kraftstoff aus der Zufuhrleitung 2 über das Rückschlagventil 3 in den Pumpenarbeitsraum 4 zu fördern und während eines Pumphubs (in Fig. 1 nach oben) den in Pumpenarbeitsraum 4 befindlichen Kraftstoff zu komprimieren bzw. über das Rückschlagventil 5 unter hohem Druck an den Druckraum 6 abzugeben.
  • Der Pumpzylinder 12 ist bei der dargestellten Ausführungsform ein einstückig vom Gehäuseteil 8 abstehender und in eine zylindrische Aussparung des Gehäuseteils 7 hineinragender Abschnitt.
  • Ferner umfasst die Pumpe einen hülsenförmigen Stützkörper 14, der an einer Außenumfangsfläche des Pumpzylinders 12 in Richtung der Pumpkolbenachse A geführt ist und mittels einer Verbindungsanordnung 16 in Mitnahmeverbindung mit dem Pumpkolben 10 steht.
  • Wenn die Exzenterwelle sich dreht, so vollführt ein von einem Exzenterabschnitt der Exzenterwelle durchsetzter Exzenterring 18 eine Taumelbewegung, deren Komponente parallel zur Pumpkolbenachse A über einen Gleitschuh 20 auf den Pumpkolben 10 übertragen wird. Bei einer in Fig. 1 abwärts gerichteten Bewegung des Exzenterrings 18 erfolgt die abwärtsgerichtete Rückstellung des Kolbens 10 (Saughub) durch eine Rückstellfeder 22 (Spiraldruckfeder), deren oberes Ende sich an einer Schulter des Pumpzylinders 12 abstützt und deren unteres Ende sich an einer Schulter des Stützkörpers 14 abstützt, dessen unteres Ende wiederum derart formgestaltet mit einem Außenumfang des Gleitschuhs 20 zusammenwirkt, dass die auf den Stützkörper 14 wirkende Federkraft sich auf den Gleitschuh 20 und somit über die Verbindungsanordnung 16 auf den Pumpkolben 10 überträgt und diesen nach unten führt.
  • Die Verbindungsanordnung 16 ist vergleichsweise kompliziert aufgebaut und im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der damit geschaffenen Verbindung problematisch.
  • Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 2 eine Modifikation der vorstehend beschriebenen Fördereinheit 1 erläutert, bei welcher diese Nachteile beseitigt sind und darüber hinaus der Stützkörper eine einfachere Gestaltung besitzt. Bei der nachfolgenden Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben "a" zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung des vorangegangenen Ausführungsbeispiels verwiesen.
  • Fig. 2 zeigt eine Fördereinheit 1a, wobei der Einfachheit halber einige Komponenten weggelassen sind, welche für die Modifikation nicht wesentlich sind.
  • Bei der Fördereinheit 1a erkennt man wieder einen Pumpkolben 10a, der zur Hin- und Herbewegung in Richtung einer.Pumpkolbenachse A in einem Pumpzylinder 12a geführt ist, und einen hülsenförmigen Stützkörper 14a, der an einer Außenumfangsfläche des Pumpzylinders 12a in Richtung der Pumpkolbenachse A geführt ist.
  • Im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen bekannten Ausführung weist der Pumpkolben 10a an seinem in Fig. 2 unteren Ende einen einstückig mit dem Pumpkolben 10a ausgebildeten, verbreiterten Pumpkolbenfuß 30a auf.
  • Der Pumpkolbenfuß 30a weist einen verbreiterten ersten Fußabschnitt 32a und einen sich nach unten hin daran anschließenden, über ein Ende des hülsenförmigen Stützkörpers 14a überstehenden, noch weiter verbreiterten zweiten Fußabschnitt 34a auf.
  • Die Mitnahmeverbindung zwischen dem Pumpkolben 10a und dem Stützkörper 14a ist durch einen Sprengring 36a realisiert, der teilweise in einer Außenumfangsnut des Pumpkolbenfußes 30a und teilweise in einer Innenumfangsnut des hülsenförmigen Stützkörpers 14a angeordnet ist.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Außenumfangsnut des Pumpkolbenfußes 30a im Bereich des ersten Fußabschnitts 32a angeordnet und grenzt unmittelbar an die Innenumfangsnut des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Stützkörpers 14a an.
  • Im Betrieb der Fluidpumpe dient der einstückig mit dem Pumpkolben 10a ausgebildete Pumpkolbenfuß 30a als Stößel, der z. B. in an sich bekannter Weise mittels eines Exzentertriebs in Richtung der Pumpkolbenachse A belastet werden kann, um den Pumpkolben 10a nach oben zu treiben (Pumphub). Die Rückstellung des Pumpkolbens 10a im Saughub erfolgt wieder durch eine Rückstellfeder 22a, die sich einerseits an einer Schulter des Pumpzylinders 12a und andererseits am Außenumfang des zweiten Fußabschnitts 34a abstützt. Während des Saughubs wird somit die Rückstellkraft der Feder 22a direkt auf den Pumpkolbenfuß 30a und den damit einstückig verbundenen Pumpkolben 10a ausgeübt.
  • Die von dem verwendeten Pumpentrieb während des Pumphubs auf den Pumpkolbenfuß 30a ausgeübte Betätigungskraft wird ebenfalls direkt zum Pumpkolben 10a und zum Stützkörper 14a übertragen, da das in Fig. 2 untere Ende des Stützkörpers 14a ebenfalls an einer Oberseite des zweiten Fußabschnitts 34a aufliegt.
  • Mit der beschriebenen Konstruktion wird eine kostengünstig zu fertigende und dennoch zuverlässige Fördereinheit 1a geschaffen.
  • Besonderheiten der in Fig. 2 dargestellten Konstruktion können im Rahmen der Erfindung selbstverständlich weitreichend modifiziert werden. Als besonders günstig hat es sich z. B. jedoch herausgestellt, wenn eine Querschnittsfläche bzw. ein Durchmesser des Pumpkolbens 10a sich in einem Übergangsbereich zum ersten Fußabschnitt 32a hin zunächst allmählich vergrößert, die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser des ersten Fußabschnitts 32a (abgesehen von der Außenumfangsnut) im Wesentlichen konstant ist, und der Querschnitt bzw. der Durchmesser beim Übergang zum zweiten Fußabschnitt 34a nochmals sprunghaft ansteigt, um eine Aufstandfläche für die Rückstellfeder 22a und/oder den Stützkörper 14a bereitzustellen.

Claims (4)

  1. Fluidpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen, mit wenigstens einem Pumpkolben (10a), der zur Hin- und Herbewegung in Richtung einer Pumpkolbenachse (A) in einem Pumpzylinder (12a) geführt ist, und mit einem hülsenförmigen Stützkörper (14a), der in Richtung der Pumpkolbenachse (A) geführt ist und in Mitnahmeverbindung mit dem Pumpkolben (10a) steht wobei der Pumpkolben (10a) einen einstückig mit dem Pumpkolben ausgebildeten, verbreiterten Pumpkolbenfuß (30a) aufweist und die Mitnahmeverbindung durch einen Sicherungsring (36a) realisiert ist, der teilweise in einer Außenumfangsnut des Pumpkolbenfußes (30a) angeordnet ist, wobei der Pumpkolbenfuß (30a) einen verbreiterten ersten Fußabschnitt (32a) aufweist, an welchem die Außenumfangsnut für den Sicherungsring (36a) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Stützkörper an einer Außenumfangsfläche des Pumpzylinders geführt ist, der Sicherungsring teilweise in einer Innenumfangsnut des hülsenförmigen Stützkörpers (14a) angeordnet ist und der Pumpkolbenfuß (30a) ferner einen sich daran anschließenden, über ein Ende des hülsenförmigen Stützkörpers (14a) überstehenden, noch weiter verbreiterten zweiten Fußabschnitt (34a) aufweist, an welchem das Ende des hülsenförmigen Stützkörpers (14a) aufliegt.
  2. Fluidpumpe nach Anspruch 1, wobei die Außenumfangsnut des Pumpkolbenfußes (30a) und die Innenumfangsnut des hülsenförmigen Stützkörpers (14a) im Wesentlichen unmittelbar aneinander angrenzen.
  3. Fluidpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine in Richtung der Pumpkolbenachse (A) zwischen dem Pumpzylinder (12a) und dem Pumpkolben (10a) wirkende Rückstellfeder (22a).
  4. Fluidpumpe nach Anspruch 3, wobei die Rückstellfeder (22a) sich einerseits an einer Schulter des Pumpzylinders (12a) und andererseits am zweiten Fußabschnitt (34a) abstützt.
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