EP2568171A2 - Stößel - Google Patents

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EP2568171A2
EP2568171A2 EP12173506A EP12173506A EP2568171A2 EP 2568171 A2 EP2568171 A2 EP 2568171A2 EP 12173506 A EP12173506 A EP 12173506A EP 12173506 A EP12173506 A EP 12173506A EP 2568171 A2 EP2568171 A2 EP 2568171A2
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shell
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segment
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Stefan Dorn
Norbert Geyer
Marco JUNKER
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Definitions

  • the invention relates to a plunger, in particular for a high-pressure fuel pump, with a housing which receives in the region of its drive-side end a role for a start of a periodic Huber Wegers, wherein the housing is penetrated axially below the roller by a connected to the inner jacket bridge piece, one of on the output side facing the housing side facing at least indirectly serves as a plant for a follower part, wherein an upper side of the bridge piece has a cup-like indentation in which a separated from a ring, movable shell segment sitting on the inner race, the roller is slidably mounted and wherein the shell segment ausFEgeschreib in the indentation runs.
  • Such a plunger is from the DE 10 2009 056 303 A1 previously known. Its shell segment undergoes in the indentation of the bridge piece a Auswindsch by struck on the bridge piece lugs. It is clear that under appropriate load, the shell segment break through the resistance of the noses and thus can rotate out of the indentation. Furthermore, an "unfavorable" crack course during cracking, as not 100% predictable, has an influence on the ability to guide and hold.
  • the object is therefore to provide a plunger of the aforementioned type, in which the identified disadvantages are eliminated.
  • the shell segment should run well secured against rotation in the molding and can be mounted safely and inexpensively.
  • this object is achieved in that at least one Axial arrangementsklale is arranged on the inner casing of the housing, on which the shell segment is arranged austipgeschreibt over a respective corner recess on a separation front. It is particularly preferred in this case that four Axial arrangementsklalen are distributed on the inner surface of the housing, where the shell segment is arranged secured against rotation on Eckaussparungen on the two Trennstirnen.
  • the shell segment can be mounted "accurately" and safely and also experiences on the axial guide columns an excellent anti-rotation, at the same time low desired mobility. Possibly. less than four pillars are also suitable, for example two diametrically opposite or only one pillar.
  • the plunger also called roller tappet
  • the plunger is intended to be used in particular in high-pressure pumps for fuel delivery of quality-controlled internal combustion engines (fuel lubrication).
  • fuel lubrication quality-controlled internal combustion engines
  • it is also conceivable and intended to be used in quantity-controlled internal combustion engines or as a classic, cam-following plunger in a valve train of an internal combustion engine.
  • Huberzeuger serve a cam, an eccentric or a group thereof.
  • At least one Axial Equipmentsklale should protrude in a further development of the invention in one piece from the inner surface of the housing and in cross-section have a triangle-like tapered geometry.
  • this column can be easily formed in the preferably non-cutting production process of the housing.
  • the bridge piece should be an integral part of the housing.
  • subsequent assembly costs are minimized, with which assembly a negative dimensional influence of the plunger can occur.
  • a correspondingly blunt tool with axial force is applied to the front side of the ring, it being helpful here to arrange a notch, as stated in the claim, in the section of an axial end of the ring.
  • the notch can be present as a corresponding indentation or as a laser notch or other targeted material weakening.
  • a plunger 1 for a high-pressure fuel pump Shown is a plunger 1 for a high-pressure fuel pump. This has a cylindrical housing 2, which receives in the region of its drive-side end 3 a roller 4 for a start of a single or multiple cam.
  • the housing 2 is penetrated by a bridge piece 6, which starts in one piece from the inner shell 5.
  • a driven-side end 7 of the housing 2 facing bottom 8 of the bridge piece 6 serves as a plant for a ram succession part (here pump piston).
  • An upper side 9 of the bridge piece 6 has a shell-like indentation 10, which consists of Fig. 2 is apparent. In this sits a separated from a ring 11, therein slightly movable held cup segment 12, on the inner race 13, the roller 4 is slidably mounted. A lubrication of this storage is carried out by fuel, with a separate oil lubrication is conceivable.
  • the shell segment 12 extends secured against rotation in the indentation 10.
  • the shell segment 12 goes from the inner shell 5 of the housing 2 four Axial arrangementsklalen 14 in one piece, where the shell segment 12 via Eckaussparungen 15 (see also Fig. 4 ) is arranged austipgeschreibt at the two Trennstirnen 16.
  • the corner recesses 15 are partially complementary to the outer contour of the Axial arrangementsklalen 14th
  • a significant chamfer 19 This is to be understood as meaning a chamfer which is larger than a standard or minimal chamfer for such a transitional region.
  • Each shell segment 12 is obtained by cracking a ring 11 (see also FIG Fig. 3, 4 ).
  • the ring 11 has hereafter three 3 Trennstirn Schemee 20.
  • At both Axialstirnen 21 of the ring 11 is an end of its outer shell 22 outgoing semicircular recess 23 is applied for each separation end region 20 for the representation of two of the Eckaussparungen 15.
  • In each recess 23 opens a running at the axial end 21 notch 24th
  • a correspondingly blunt tool is brought axially onto the notch 24.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Stößel (1) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einem Gehäuse (2), das im Bereich seiner antriebsseitigen Stirn (3) eine Rolle (4) für einen Anlauf eines periodischen Huberzeugers aufnimmt, wobei das Gehäuse (2) axial unterhalb der Rolle (4) von einem mit dessen Innenmantel (5) verbundenen Brückenstück (6) durchragt ist, dessen einer abtriebsseitigen Stirn (7) des Gehäuses (2) zugewandte Unterseite (8) zumindest mittelbar als Anlage für ein Stößelfolgeteil dient, wobei eine Oberseite (9) des Brückenstücks (6) eine schalenartige Einformung (10) aufweist, in der ein aus einem Ring (11) abgetrenntes, bewegliches Schalensegment (12) sitzt, auf dessen Innenbahn (13) die Rolle (4) gleitgelagert ist und wobei am Innenmantel (5) des Gehäuses (2) wenigstens eine Axialführungssäule (14) angeordnet ist, an welcher das Schalensegment (12) über eine respektive Eckaussparung (15) an einer Trennstirn (16) ausdrehgesichert angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stößel, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einem Gehäuse, das im Bereich seiner antriebsseitigen Stirn eine Rolle für einen Anlauf eines periodischen Huberzeugers aufnimmt, wobei das Gehäuse axial unterhalb der Rolle von einem mit dessen Innenmantel verbundenen Brückenstück durchragt ist, dessen einer abtriebsseitigen Stirn des Gehäuses zugewandte Unterseite zumindest mittelbar als Anlage für ein Stößelfolgeteil dient, wobei eine Oberseite des Brückenstücks eine schalenartige Einformung aufweist, in der ein aus einem Ring abgetrenntes, bewegliches Schalensegment sitzt, auf dessen Innenbahn die Rolle gleitgelagert ist und wobei das Schalensegment ausdrehgesichert in der Einformung verläuft.
  • Ein derartiger Stößel ist aus der DE 10 2009 056 303 A1 vorbekannt. Dessen Schalensegment erfährt in der Einformung des Brückenstücks eine Ausdrehsicherung durch am Brückenstück angestemmte Nasen. Klar ist, dass unter entsprechender Belastung das Schalensegment den Widerstand der Nasen durchbrechen und sich somit aus der Einformung drehen kann. Weiterhin hat ein "ungünstiger" Rissverlauf beim Cracken, da nicht 100%ig vorhersehbar, Einfluss auf die Führungs- und Haltefähigkeit.
  • Aufgabe ist es daher, einen Stößel der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll dessen Schalensegment gut ausdrehgesichert in der Einformung verlaufen und sich sicher und kostengünstig montieren lassen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass am Innenmantel des Gehäuses wenigstens eine Axialführungssäule angeordnet ist, an welcher das Schalensegment über eine respektive Eckaussparung an einer Trennstirn ausdrehgesichert angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es hierbei, dass am Innenmantel des Gehäuses vier Axialführungssäulen verteilt sind, an denen das Schalensegment über Eckaussparungen an dessen beiden Trennstirnen ausdrehgesichert angeordnet ist.
  • Somit ist ein Stößel ohne die eingangs genannten Nachteile geschaffen. Das Schalensegment lässt sich "zielgenau" und sicher montieren und erfährt zudem an den Axialführungssäulen eine hervorragende Ausdrehsicherung, bei gleichzeitig geringer gewünschter Beweglichkeit. Ggf. kommen auch weniger als vier Säulen infrage, so bspw. zwei sich diametral gegenüberliegende oder lediglich eine.
  • Der Stößel, auch Rollenstößel genannt, soll insbesondere bei Hochdruckpumpen zur Kraftstoffförderung von qualitätsgeregelten Brennkraftmaschinen Anwendung finden (Kraftstoffschmierung). Denkbar und vorgesehen ist jedoch auch ein Einsatz bei quantitätsgeregelten Brennkraftmaschinen oder als klassischer, nockenfolgender Stößel in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Als Huberzeuger dienen ein Nocken, ein Exzenter oder eine Gruppe hiervon.
  • Die vorgenannte, wenigstens eine Axialführungssäule soll in Fortbildung der Erfindung einteilig vom Innenmantel des Gehäuses abstehen und im Querschnitt eine dreieckähnlich zulaufende Geometrie haben. Somit kann diese Säule beim bevorzugt spanlosen Herstellprozess des Gehäuses einfach mit ausgeformt werden. Denkbar ist es jedoch auch, diese als separates Teil vorzusehen und nachträglich, bspw. durch Schweißen oder Fügen, mit dem Hemd des Gehäuses zu verbinden.
  • Die in einem weiteren Unteranspruch vorgeschlagene deutliche Fase im Kantenbereich des Schalensegments von dessen Axialstirnsegment zur Innenbahn sorgt für einen von Auswürfen etc. freien Innenbahnbereich. Diese Auswürfe können beim Crackprozess, also beim stumpfen Abtrennen der Schalensegmente aus einem fertigen oder halbfertigen Ring wie bspw. einem Wälzlagerring, der fertig bearbeitet sein kann, entstehen. Es sind jedoch auch andere Trennverfahren wie Sägen oder Schleifen (Trennschleifen) denkbar und vorgesehen.
  • In Konkretisierung der Erfindung soll das Brückenstück einteiliger Bestandteil des Gehäuses sein. Somit werden nachträgliche Montagekosten minimiert, bei welcher Montage auch eine negative maßliche Beeinflussung des Stößels auftreten kann.
  • Bei dem vorgenannten Cracken können bspw. zwei bis vier Elemente aus einem Ring gewonnen werden. Hierbei wird stirnseitig des Rings ein entsprechend stumpfes Werkzeug mit Axialkraft appliziert, wobei es hilfreich ist, hierbei eine Kerbe, wie anspruchsgemäß aufgeführt, im Abschnitt einer Axialstirn des Rings anzuordnen. Die Kerbe kann als entsprechende Einformung oder als Laserkerbe oder andere gezielte Materialschwächung vorliegen. Trotz eines nicht 100%-ig vorhersagbaren Rissverlaufs an den Trennstirnen beeinflusst dieser nicht die Führung und Ausdrehsicherung des gewonnenen Schalensegments im Stößel negativ.
  • Zur Zeichnung:
    • ● Fig. 1 zeigt eine räumliche Ansicht auf einen als Pumpenstößel ausgebildeten Stößel;
    • ● Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Stößel;
    • ● Fig. 3 einen Wälzlagerring als Ring, aus welchem die Schalensegmente gewonnen werden und
    • ● Fig. 4 als Einzelheit ein Schalensegment.
  • Dargestellt ist ein Stößel 1 für eine Kraftstoffhochdruckpumpe. Dieser hat ein zylindrisches Gehäuse 2, welches im Bereich seiner antriebsseitigen Stirn 3 eine Rolle 4 für einen Anlauf eines Ein- oder Mehrfachnockens aufnimmt.
  • Axial unterhalb der Rolle 4 ist das Gehäuse 2 von einem Brückenstück 6 durchragt, das einteilig von dessen Innenmantel 5 ausgeht. Eine einer abtriebsseitigen Stirn 7 des Gehäuses 2 zugewandte Unterseite 8 des Brückenstücks 6 dient als Anlage für ein Stößelfolgeteil (hier Pumpenkolben).
  • Eine Oberseite 9 des Brückenstücks 6 weist eine schalenartige Einformung 10 auf, die aus Fig. 2 ersichtlich ist. In dieser sitzt ein aus einem Ring 11 abgetrenntes, darin geringfügig beweglich gehaltenes Schalensegment 12, auf dessen Innenbahn 13 die Rolle 4 gleitgelagert verläuft. Eine Schmierung dieser Lagerung erfolgt durch Kraftstoff, wobei auch eine separate Ölschmierung denkbar ist.
  • Zu erkennen ist, dass das Schalensegment 12 ausdrehgesichert in der Einformung 10 verläuft. Hierfür gehen vom Innenmantel 5 des Gehäuses 2 vier Axialführungssäulen 14 einteilig aus, an denen das Schalensegment 12 über Eckaussparungen 15 (s. a. Fig. 4) an dessen beiden Trennstirnen 16 ausdrehgesichert angeordnet ist. Die Eckaussparungen 15 sind teilkomplementär zur Außenkontur der Axialführungssäulen 14.
  • Wie aus den Fig. 1, 3 zu entnehmen ist, weist ein Kantenbereich 17 des Schalensegments 12 von dessen jeweiligem Axialstirnsegment 18 zur Innenbahn 13 eine deutliche Fase 19 auf. Darunter ist eine Fase zu verstehen, die größer als eine Norm- oder Minimalfase für einen derartigen Übergangsbereich ist.
  • Jedes Schalensegment 12 wird durch Cracken aus einem Ring 11 gewonnen (s. a. Fig. 3, 4). Der Ring 11 hat hiernach drei 3 Trennstirnbereiche 20. An beiden Axialstirnen 21 des Rings 11 ist je Trennstirnbereich 20 eine von dessen Außenmantel 22 ausgehende halbkreisförmige Ausnehmung 23 zur Darstellung von jeweils zwei der Eckaussparungen 15 appliziert. In jede Ausnehmung 23 mündet eine an der Axialstirn 21 verlaufende Kerbe 24.
  • Zum Abtrennen (Cracken) der Schalensegmente 12, also zur Risserzeugung, wird ein entsprechend stumpfes Werkzeug axial auf die Kerbe 24 gebracht.
    • Liste der Bezugszahlen
    • 1)
    Stößel
    2)
    Gehäuse
    3)
    antriebsseitige Stirn
    4)
    Rolle
    5)
    Innenmantel
    6)
    Brückenstück
    7)
    abtriebsseitige Stirn
    8)
    Unterseite
    9)
    Oberseite
    10)
    Einformung
    11)
    Ring
    12)
    Schalensegment
    13)
    Innenbahn
    14)
    Axialführungssäule
    15)
    Eckaussparung
    16)
    Trennstirn
    17)
    Kantenbereich
    18)
    Axialstirnsegment
    19)
    Fase
    20)
    Trennstirnbereich
    21)
    Axialstirn
    22)
    Außenmantel
    23)
    Ausnehmung
    24)
    Kerbe

Claims (9)

  1. Stößel (1), insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einem Gehäuse (2), das im Bereich seiner antriebsseitigen Stirn (3) eine Rolle (4) für einen Anlauf eines periodischen Huberzeugers aufnimmt, wobei das Gehäuse (2) axial unterhalb der Rolle (4) von einem mit dessen Innenmantel (5) verbundenen Brückenstück (6) durchragt ist, dessen einer abtriebsseitigen Stirn (7) des Gehäuses (2) zugewandte Unterseite (8) zumindest mittelbar als Anlage für ein Stößelfolgeteil dient, wobei eine Oberseite (9) des Brückenstücks (6) eine schalenartige Einformung (10) aufweist, in der ein aus einem Ring (11) abgetrenntes, bewegliches Schalensegment (12) sitzt, auf dessen Innenbahn (13) die Rolle (4) gleitgelagert ist und wobei das Schalensegment (12) ausdrehgesichert in der Einformung (10) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenmantel (5) des Gehäuses (2) wenigstens eine Axialführungssäule (14) angeordnet ist, an welcher das Schalensegment (12) über eine respektive Eckaussparung (15) an einer Trennstirn (16) ausdrehgesichert angeordnet ist.
  2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenmantel (5) des Gehäuses (2) genau vier Axialführungssäulen (14) verteilt sind, an denen das Schalensegment (12) über respektive Eckaussparungen (15) an dessen beiden Trennstirnen (16) ausdrehgesichert angeordnet ist.
  3. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Eckaussparung (15) wenigstens teilkomplementär oder im Wesentlichen komplementär zu ihrer Axialführungssäule (14) ist.
  4. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kantenbereich (17) des Schalensegments (12) von dessen jeweiligem Axialstirnsegment (18) zumindest zur Innenbahn (13) mit einer deutlichen Fase (19) versehen ist.
  5. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Axialführungssäule (14) einteilig mit dem Innenmantel (5) des Gehäuses (2) verbunden ist sowie im Querschnitt spitz in Richtung auf eine Axiallinie des Stößel (1) zuläuft.
  6. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (6) einteilig mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
  7. Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalensegment (18) eine Halb-, Drittel oder Viertelschale ist sowie aus einem Wälzlagerring oder einem ähnlichen Bauteil als Ring (11) und durch ein Trennverfahren wie Cracken, Sägen, Erodieren oder Fräsen aus diesem gewonnen ist.
  8. Stößel nach Anspruch 7, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass, je Trennstirnbereich (20), an wenigstens einer Axialstirn (21) des Rings (11) eine von dessen Außenmantel (22) ausgehende halbkreisförmige Ausnehmung (23) zur Darstellung von jeweils zwei der Eckaussparungen (15) appliziert ist, wobei jede Ausnehmung (23) von einer Kerbe (24) an der Axialstirn (21) geschnitten ist, die radial zu einer Axiallinie des Standardwälzlagerings als Ring (11) ausgerichtet ist.
  9. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) als Stahlblech- bzw. Fließpressteil vorliegt.
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