WO1999002857A2 - Radialkolbenpumpe zur kraftstoffhochdruckversorgung - Google Patents

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WO1999002857A2
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Robert Bosch Gmbh
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    • F04B1/0448—Sealing means, e.g. for shafts or housings

Definitions

  • the invention relates to a radial piston pump for high-pressure fuel supply
  • Fuel injection systems of internal combustion engines in particular in a common rail injection system, with a drive shaft mounted in a pump housing, which is eccentrically formed or has a plurality of cam-like elevations in the circumferential direction, and preferably has a plurality of pistons arranged radially with respect to the drive shaft in a respective cylinder space, which at Turning the drive shaft back and forth in the cylinder space in the radial direction and the end faces facing away from the drive shaft a respective suction or. Limit the compressor space, and with check valves on the suction side and the high pressure side.
  • Such a radial piston pump is sold by the applicant under the trade name CP1.
  • the assembly forces are introduced via several components that are supported against one another.
  • a number of elastomeric sealing elements are used for sealing.
  • the present invention is based on the problem of a high pressure density of up to 2000 bar To create a radial piston pump with a small dead space and correspondingly high efficiency, in which the high-pressure components and their sealing points are decoupled from one another and statically precisely defined.
  • a metallic insert part forming the respective cylinder space is provided inside the housing and radially to the drive shaft, which communicates with the suction side and with the high pressure side, and in that the respective insert part in the direction of the drive shaft between two flange-shaped metallic housing parts with contact surfaces running perpendicular to the drive shaft and that the respective insert part has a fuel supply opening and a fuel discharge opening, which open in the region of the contact surfaces and are aligned with a further supply or discharge opening in the housing parts, and that the flange-shaped housing parts are attracted to one another with the interposition of the insert parts in such a way that the contact surfaces of the respective insert part and the housing parts without an interposition of you effect a high pressure seal.
  • all the sealing points subjected to high pressure are formed by metal components which are tightened against one another without intermediate arrangement of additional sealing elements, ie so-called hard seals.
  • Components preferably have lapped contact surfaces.
  • the lapping process creates a desired surface roughness while maintaining dimensional accuracy.
  • suction-side and the high-pressure side check valve is integrated outside the insert part in the respective housing part and the downstream side of the high-pressure side check valve extends to a high-pressure nozzle entirely inside the housing part, then the high-pressure side is through the hard (only) t to HH in o in oo in
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a radial piston pump according to the invention
  • FIG. 2 shows a section along the plane AA in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a section with stepped section plane B - B in FIG. 2;
  • FIG. 4 shows an individual representation of the insert part of the radial piston pump that forms the cylinder space.
  • Figures 1 and 2 show a radial piston pump for high-pressure fuel supply
  • Fuel injection systems especially in common rail systems, of internal combustion engines.
  • the radial piston pump is designed with an integrated demand control.
  • the principle of suction throttle control is used as the control concept.
  • the fuel supply and dimensioning takes place via a metering unit, not shown.
  • the radial piston pump comprises a pump housing, which is generally designated by the reference number 2
  • a drain bushing 8 is provided, against which the shaft section 6 can be rotated.
  • a drain bushing 8 is provided, against which the shaft section 6 can be rotated.
  • the pistons 10 comprise a plunger 14 guided in a cylinder chamber 12, on the end of which facing the drive shaft 4 a plate-shaped contact section 16 is formed, with which the respective piston 10 is supported against the outer lateral surface of the outlet bush 8 under the pretension of a spring 18.
  • the cylinder chamber 12 of a respective tappet 14 of the pump piston 10 is formed by a through opening 20 running radially to the drive shaft 4 in an insert part 22 (FIG. 4).
  • the insert 22 is essentially block-shaped with at least two flat side surfaces 24 and 26 running parallel to one another.
  • the insert element 22 is arranged with its through opening 20 forming the cylinder space 12 radially to the drive shaft 4 in accordance with the position of the plunger pistons 10.
  • the through opening 20 is stepped and has an enlarged end section 28 of larger diameter on the side facing away from the drive shaft 4.
  • a closure element 30 designed as a screw is screwed into this end section 28 in order to seal the cylinder space 12 to the outside in a manner to be described in more detail.
  • a fuel supply opening 32 and a fuel discharge opening 34 are also provided in the insert element 22, which extend from the cylinder space 12 in the radial direction outwards and open into the previously mentioned mutually parallel side surfaces 24, 26.
  • the insert 22 is, as can be seen in detail from FIGS. 1 and 3, arranged in the direction of the drive shaft 4 between two flange-shaped metallic housing parts 48, 50.
  • the housing parts 48, 50 likewise have flat contact surfaces 52, 54 which bear against the side surfaces 24, 26 of the insert part 22 running parallel to one another, forming a so-called hard seal.
  • the flat contact surfaces 52, 54 of the flange-shaped housing parts 48, 50 run in one plane without a circumferential edge or any other
  • housing parts 48, 50 Protrudes over the respective contact surface 52, 54.
  • the surface of these housing parts 48, 50 can therefore be machined very well; they are preferably lapped to form a suitable surface finish (roughness depth of ).
  • the flange-shaped housing parts 48, 50 are tightened against one another by means of screws 56 (FIGS. 2, 3), with the insert part 22 being arranged in such a way that the contact surfaces 52, 54 and 24, 26 of the housing parts and insert part are pressed against one another in such a flat manner that a
  • High pressure sealing is effected.
  • the fuel supply opening 32 or discharge opening 34 opening into the contact surface 24 or 26 is aligned with a further fuel supply duct 58 in the flange-shaped housing part 48 or with a high-pressure duct 60 in the other flange-shaped housing part 50. Due to the planar contact of the insert part 22 with the housing parts 48, 50, the fuel supply and the fuel discharge are effectively sealed without having to use any additional sealing elements which would call into question a statically exact definition of the components mounted against one another.
  • two positioning pins 57 are used which extend parallel to the screws 56 and are parallel to the drive shaft 4 extend through precisely dimensioned through bores through the insert part 22 and immerse in blind hole bores 59 in the flange-shaped housing part 48 or 50.
  • the previously mentioned check valve 42 on the low-pressure side or 44 on the high-pressure side is accommodated in an expanded section of the fuel supply duct 58 or the fuel discharge duct 60 outside the insert part 22.
  • the closure element 30 has a circular circumferential biting edge 64 on its end face 62 facing the piston.
  • This biting edge 64 is to be understood as a circumferential bead-like elevation which preferably forms an edge which is formed against an axial step 66 between the diameter-widened section 28 and the cylinder space 12. Tightening the closure element 30 results in a high-pressure-sealing plastic deformation of the bite edge 64 and the axial step 66.
  • the fuel discharge duct 60 forming the high-pressure side 42 extends entirely within the flange-shaped housing part 50.
  • the high-pressure side 42 is thus comprehensively sealed by the above-described hard seal between the insert part 22 and the flange-shaped housing parts 48, 50; it is only supplemented by a high-pressure nozzle 68 and a pressure relief valve 70, both of which are statically exactly defined in relation to the flange-shaped housing part 50.
  • the high-pressure nozzle 68 has a bite edge 70 which corresponds to the bite edge 64 of the closure element 30 and which is tightly tightened against a circularly extending shoulder 72.
  • the intake-side check valve 44 closes and, after the opening pressure has been exceeded, the high-pressure check valve 46 is opened, and the fuel compressed to high pressure is conveyed to an engine piston or a high-pressure storage space of a common rail system via high-pressure duct 60 and high-pressure nozzle 68.
  • the radial piston pump according to the invention is highly pressure-tight against 2000 bar;
  • the check valves 44 and 46 are locally close to the suction or compression chamber 38, so that the dead space is very small and the efficiency of the pump is accordingly high.
  • the flange-shaped housing part 48 on the low-pressure side and the insert part 22 are overlaid by a housing shell made of aluminum, which has a circumferential cylinder wall 74, the end face 76 facing the housing part 50 via an elastomeric sealing element abuts the housing part 50 to form a low-pressure seal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdurckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (4), und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle (4) radial in einem jeweiligen Zylinderraum (12) angeordneten Kolben (10), die in radialer Richtung hin- und her bewegbar sind, wobei für jeden Kolben (10) ein den jeweiligen Zylinderraum (12) bildendes metallisches Einsatzteil (22) innerhalb des Gehäuses (2) und radial zur Antriebswelle (4) vorgesehen ist, das mit der Ansaugseite (40) und mit der Hochdruckseite (42) kommuniziert; um die Bauteile statisch exakt zu definieren, wird die Pumpe so ausgebildet, dass das jeweilige Einsatzteil (22) in Richtung der Antriebswelle (4) zwischen zwei flanschförmigen metallischen Gehäuseteilen (48, 50) mit senkrecht zur Antriebswelle verlaufenden Anlageflächen (24, 26; 52, 54) an diese anliegt, und dass das jeweilige Einsatzteil (22) eine Kraftstoffzuführöffnung (32) und eine Kraftstoffabführöffnung (34) aufweist, die im Bereich der Anlageflächen (24, 26) münden und mit einer weiteren Zuführ- bzw. Abführöffnung (58, 60) in den Gehäuseteilen (48, 50) fluchten, und dass die flanschförmigen Gehäuseteile (48, 50) unter Zwischenordnung der Einsatzteile (22) derart gegeneinande angezogen sind, dass die Anlageflächen (24, 26; 52, 54) des jeweiligen Einsatzteils (22) und der Gehäuseteile (48, 50) ohne Zwischenordnung von Dichtungselementen eine Hochdruckabdichtung bewirken.

Description

Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei
Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung mehrere nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einem jeweiligen Zylinderraum angeordneten Kolben, die bei Umdrehen der Antriebswelle in dem Zylinderraum in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind und deren von der Antriebswelle abgewandte Stirnseiten einen jeweiligen Saugbzw. Verdichterraum begrenzen, und mit Rückschlagventilen auf der Ansaugseite und der Hochdruckseite.
Eine derartige Radialkolbenpumpe wird von der Anmelderin unter der Handelsbezeichnung CP1 vertrieben. Bei einer derartigen vorbekannten Pumpe werden die Montagekräfte über mehrere Komponenten, die sich gegeneinander abstützen eingeleitet. Zur Abdichtung sind eine Anzahl von elastomeren Dichtungselementen verwendet .
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bis 2000 bar hochdruckdichte Radialkolbenpumpe zu schaffen, mit einem geringen Totraum und dementsprechend hohem Wirkungsgrad, bei der die hochdruckbeaufschlagten Bauteile und deren Dichtstellen voneinander entkoppelt und statisch exakt definiert sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Radialkolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für jeden Kolben ein den jeweiligen Zylinderraum bildendes metallisches Einsatzteil innerhalb des Gehäuses und radial zur Antriebswelle vorgesehen ist, das mit der Ansaugseite und mit der Hochdruckseite kommuniziert, und dass das jeweilige Einsatzteil in Richtung der Antriebswelle zwischen zwei flanschförmigen metallischen Gehäuseteilen mit senkrecht zur Antriebswelle verlaufenden Anlageflächen an diese anliegt und dass das jeweilige Einsatzteil eine Kraftstoffzuführöffnung und eine Kraftstoffabführöffnung aufweist, die im Bereich der Anlageflächen münden und mit einer weiteren Zuführ- bzw. Abführöffnung in den Gehäuseteilen fluchten, und dass die flanschförmigen Gehäuseteile unter Zwischenordnung der Einsatzteile derart gegeneinander angezogen sind, dass die Anlagenflächen des jeweiligen Einsatzteils und der Gehäuseteile ohne Zwischenordnung von Dichtungselementen eine Hochdruckabdichtung bewirken.
Während bei vorbekannten Radialkolbenpumpen auch die Hochdruckabdichtung über elastomere mehr oder weniger verformende Dichtungselemente erreicht wurde und die Montage der die Hochdruckseite begrenzenden Komponenten - wie eingangs erwähnt - einen Kraftfluss über mehrere Komponenten umfasste, was zu einer statischen Unbestimmtheit führte, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Abdichtung über senkrecht zur Antriebswelle verlaufende metallische Dichtflächen des Einsatzteils und der flanschförmigen Gehäuseteile zu erreichen. Hierfür erfolgt die Kraftstoffzufuhr und die Kraftstoffabfuhr während des Förderhubs der Pumpenkolben über Kraftstoffzuführöffnungen und
Kraftstoffabführöffnungen, welche einerseits im Ansaugoder Verdichtungsraum und andererseits in den beiderseitigen Dichtflächen münden. Das Einsatzteil liegt nun statisch genau bestimmt ohne Zwischenordnung irgendwelcher Dichtungselemente an die beiden flanschförmigen Gehäuseteile an. Beim Anziehen der Gehäuseteile gegeneinander erfolgt eine sogenannte harte /Abdichtung durch die metallischen Anlageflächen von Einsatzteil und den beiderseitigen flanschförmigen Gehäuseteilen .
Vorzugsweise sind alle mit Hochdruck beaufschlagten Dichtstellen von gegeneinander festgezogenen metallischen Bauteilen ohne Zwischenordnung zusätzlicher Dichtungselemente, also von sogenannten harten Abdichtungen, gebildet.
Die gegeneinander dichtend anliegenden metallischen
Bauteile weisen vorzugsweise geläppte Anlageflächen auf. Durch den Vorgang des Läppens wird unter Einhaltung der Maßgenauigkeit eine erwünschte Oberflächenrauhigkeit erzeugt .
Es hat sich in herstellungstechnischer Hinsicht als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das jeweilige Einsatzteil über parallel zur Antriebswelle verlaufende Stifte gegenüber den Gehäuseteilen positioniert ist.
Wenn das ansaugseitige und das hochdruckseitige Rückschlagventil außerhalb des Einsatzteils in dem jeweiligen Gehäuseteil integriert ist und die Abstromseite des hochdruckseitigen Rückschlagventils bis zu einem Hochdruckstutzen ganz innerhalb des Gehäuseteils verläuft, so ist die Hochdruckseite durch die harte (einzige) t to H H in o in o o in
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe. In der Zeichnung zeigt :
Figur 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe ;
Figur 2 einen Schnitt entlang der Ebene A - A in Figur 1 ;
Figur 3 einen Schnitt mit abgestufter Schnittebene B - B in Figur 2 ; und
Figur 4 eine Einzeldarstellung des den Zylinderraum bildenden Einsatzteils der Radialkolbenpumpe.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei
Kraftstoffeinspritzsystemen, insbesondere bei Common-Rail- Systemen, von Brennkraftmaschinen. Die Radialkolbenpumpe ist mit einer integrierten Bedarfsmengenregelung konzipiert. Als Regelkonzept wird das Prinzip der Saugdrosselregelung verfolgt. Die Kraftstoffzufuhr und - dimensionierung erfolgt über eine nicht dargestellte Zumesseinheit .
Die Radialkolbenpumpe umfasst eine in einem insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten Pumpengehäuse gelagerte
Antriebswelle 4 mit einem exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt 6. Auf dem exzentrischen Wellenabschnitt 6 ist eine Ablaufbuchse 8 vorgesehen, gegenüber der der Wellenabschnitt 6 drehbar ist. Gegen die äußere Mantelfläche der Ablaufbuchse 8 stützen sich drei jeweils um 120° zueinander versetzt in radialer Richtung angeordnete Kolben 10 ab. Die Kolben 10 umfassen einen in einem Zylinderraum 12 geführten Stössel 14, an dessen der Antriebswelle 4 zugewandten Ende ein tellerförmiger Anlageabschnitt 16 ausgebildet ist, mit dem der jeweilige Kolben 10 gegen die äußere Mantelfläche der Ablaufbuchse 8 unter Vorspannung einer Feder 18 abgestützt ist. Der Zylinderraum 12 eines jeweiligen Stössels 14 der Pumpenkolben 10 ist von einer radial zur Antriebswelle 4 verlaufenden Durchgangsöffnung 20 in einem Einsatzteil 22 gebildet (Figur 4) . Das Einsatzteil 22 ist im wesentlichen blockförmig mit wenigstens zwei parallel zueinander verlaufenden ebenen Seitenflächen 24 und 26 ausgebildet. Das Einsatzelement 22 ist mit seiner den Zylinderraum 12 bildenden Durchgangsöffnung 20 entsprechend der Lage der Pύmpenkolben 10 radial zur Antriebswelle 4 angeordnet. Die Durchgangsöffnung 20 ist abgestuft ausgebildet und weist einen durchmessergrößeren erweiterten Endabschnitt 28 auf der von der Antriebswelle 4 abgewandten Seite auf . In diesen Endabschnitt 28 ist ein als Schraube ausgebildetes Verschlusselement 30 eingeschraubt, um den Zylinderraum 12 auf noch näher zu beschreibende Weise nach außen abzudichten. In dem Einsatzelement 22 sind desweiteren eine Kraftstoffzuführöffnung 32 und eine Kraftstoffabführöffnung 34 vorgesehen, welche sich vom Zylinderraum 12 aus in radialer Richtung nach außen erstrecken und in den zuvor erwähnten zueinander parallelen Seitenflächen 24, 26 münden. Das Verschlusselement 30 und die von der Antriebswelle 4 abgewandte Stirnfläche 36 des Pumpenkolbens 10 begrenzen innerhalb des Zylinderraums 12 einen Saug- bzw. Verdichterraum 38, welcher über die Zuführöffnung 32 und die Abführöffnung 34 mit einer durch die Bezugszeichen 40 bzw. 42 angedeuteten Ansaugseite bzw. Hochdruckseite kommunizieren, wobei auf der Ansaugseite wie auf der Hochdruckseite ein Rückschlagventil 44 bzw. 46 vorgesehen ist. Das Einsatzteil 22 ist, wie im Einzelnen aus den Figuren 1 und 3 zu ersehen ist, in Richtung der Antriebswelle 4 zwischen zwei flanschförmigen metallischen Gehäuseteilen 48, 50 angeordnet. Die Gehäuseteile 48, 50 weisen ebenfalls plane Anlageflächen 52, 54 auf, die gegen die parallel zueinander verlaufenden Seitenflächen 24, 26 des Einsatzteils 22 unter Ausbildung einer sogenannten harten Abdichtung anliegen. Die ebenen Anlageflächen 52, 54 der flanschförmigen Gehäuseteile 48, 50 verlaufen in einer Ebene, ohne dass ein umlaufender Rand oder ein sonstiger
Vorsprung über die jeweilige Anlagefläche 52, 54 vorsteht. Die Oberfläche dieser Gehäuseteile 48, 50 lässt sich daher sehr gut bearbeiten; sie werden vorzugsweise geläppt, um eine geeignete Oberflächenbeschaffenheit auszubilden (Rautiefe von ...). Die flanschförmigen Gehäuseteile 48, 50 werden mittels Schrauben 56 (Figuren 2, 3) unter Zwischenordnung des Einsatzteils 22 derart gegeneinander angezogen, dass die Anlageflächen 52, 54 und 24, 26 von Gehäuseteilen und Einsatzteil derart flächenhaft aneinander anliegend gegeneinander gepresst werden, dass eine
Hochdruckabdichtung bewirkt wird. Die in der Anlagefläche 24 bzw. 26 mündende Kraftstoffzuführöffnung 32 bzw. - abführöffnung 34 fluchtet mit einem weiteren Kraftstoffzuführkanal 58 in dem flanschförmigen Gehäuseteil 48 bzw. mit einem Hochdruckkanal 60 in dem anderen flanschförmigen Gehäuseteil 50. Durch die flächenhafte Anlage des Einsatzteils 22 mit den Gehäuseteilen 48, 50 ist die KraftstoffZuführung und die Kraftstoffabführung wirksam abgedichtet, ohne dass irgendwelche zusätzlichen Dichtungselemente verwendet werden müssten, welche eine statisch exakte Definition der gegeneinander montierten Bauteile in Frage stellen würden. Um das Einsatzteil 22 in exakte Montageposition bezüglich der flanschförmigen Gehäuseteile bringen zu können, werden jeweils zwei parallel zu den Schrauben 56 erstreckte Positionierstifte 57 verwendet, die sich parallel zur Antriebswelle 4 verlaufend durch genau bemessene Durchgangsbohrungen durch das Einsatzteil 22 hindurcherstrecken und in Sacklochbohrungen 59 in dem flanschförmigen Gehäuseteil 48 bzw. 50 eintauchen. Das vorausgehend bereits erwähnte Rückschlagventil 42 auf der Niederdruckseite bzw. 44 auf der Hochdruckseite ist in einem erweiterten Abschnitt des Kraftstoffzuführkanals 58 bzw. des Kraftstoffabführkanals 60 außerhalb des Einsatzteils 22 untergebracht.
Zur Abdichtung des Zylinderraums 12 durch das in den durchmessererweiteren Abschnitt 28 der Durchgangsöffnung 20 eingeschraubte Verschlusselement 30 weist dieses an seiner kolbenzugewandten Stirnseite 62 eine kreisförmig umlaufende Beißkante 64 auf. Unter dieser Beißkante 64 soll eine umlaufende sickenförmige Erhebung verstanden werden, die vorzugsweise eine Kante bildet, welche gegen eine axiale Stufe 66 zwischen dem durchmessererweiterten Abschnitt 28 und dem Zylinderraum 12 ausgebildet ist. Durch Anziehen des Verschlusselements 30 kommt es zu einer hochdruckabdichtenden plastischen Verformung der Beißkante 64 und der axialen Stufe 66.
Der die Hochdruckseite 42 bildende Kraftstoffabführkanal 60 verläuft ganz innerhalb des flanschförmigen Gehäuseteils 50. Die Hochdruckseite 42 ist also durch die vorstehend erläuterte harte Abdichtung zwischen dem Einsatzteil 22 und den flanschförmigen Gehäuseteilen 48, 50 umfassend abgedichtet; sie wird lediglich durch einen Hochdruckstutzen 68 und ein Überdruckventil 70, die beide gegenüber dem flanschförmigen Gehäuseteil 50 statisch exakt definiert sind, ergänzt. Der Hochdruckstutzen 68 weist eine der Beißkante 64 des Verschlusselements 30 entsprechende Beißkante 70 auf, die gegen einen kreisförmig umlaufenden Absatz 72 dichtend festgezogen ist.
Beim Betrieb der Radialkolbenpumpe wird bei weiterer Umdrehung der Antriebswelle 6, ausgehend von der Position der Figuren 1 und 2, um 180° der Pumpenkolben unter der Vorspannung der Feder 18 aus dem Zylinderraum 12 herausbewegt. Der Druck im Ansaug- bzw. Verdrängerraum 38 sinkt . Nach Unterschreiten eines vorbestimmten Öffnungsdrucks schließt das hochdruckseitige Rückschlagventil 46, und unter der Wirkung des auf der Ansaugseite 40 stehenden Vordrucks öffnet das ansaugseitige Rückschlagventil 44, so dass Kraftstoff in den Ansaug- bzw. Verdichterraum 38 während dieses Ansaughubs des Kolbens 10 angesaugt wird. Bei weiterer Umdrehung der Antriebswelle 4 wird der Kolben von dem exzentrischen Wellenabschnitt 6 bzw. der Ablaufbuchse 8 wieder in den Zylinderraum 12 hineinbewegt. Das ansaugseitige Rückschlagventil 44 schließt und nach Überschreiten des Öffnungsdrucks wird das hochdruckseitige Rückschlagventil 46 geöffnet, und der auf Hochdruck verdichtete Kraftstoff wird zu einem Motorkolben oder einem Hochdruckspeicherraum eines Common-Rail-Systems via Hochdruckkanal 60 und Hochdruckstutzen 68 gefördert.
Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe ist hochdruckdicht gegen 2000 bar; die Rückschlagventile 44 und 46 sind örtlich nahe beim Ansaug- bzw. Verdichterraum 38, so dass der Totraum sehr gering und der Wirkungsgrad der Pumpe dementsprechend hoch ist. Durch die statisch genau definierte Anlage des Einsatzteils 22 an die flanschförmigen Gehäuseteile 48, 50 sind alle Dichtstellen auf der Hochdruckseite durch die vorausgehend definierte harte Abdichtung gebildet. Die Dichtkräfte werden also definiert eingeleitet und abgestützt.
Das niederdruckseitige flanschförmige Gehäuseteil 48 und das Einsatzteil 22 sind von einer aus Aluminium bestehenden Gehäuseschale überfangen, die eine umlaufende Zylinderwandung 74 aufweist, deren dem Gehäuseteil 50 zugewandte Stirnseite 76 über ein elastomeres Dichtelement an das Gehäuseteil 50 unter Ausbildung einer Niederdruckabdichtung anliegt.

Claims

Ansprüche
1. Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von
Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common- Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (4) , die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung mehrere nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle (4) radial in einem jeweiligen Zylinderraum (12) angeordneten Kolben (10) , die bei Umdrehen der Antriebswelle (4) in dem Zylinderraum in radialer Richtung hin- und her bewegbar sind und deren von der Antriebswelle (4) abgewandte Stirnseiten (36) einen jeweiligen Saugbzw. Verdichterraum (38) begrenzen, und mit Rückschlagventilen (44, 46) auf der Ansaugseite (40) und der Hochdruckseite (42) , dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Kolben (10) ein den jeweiligen
Zylinderraum (12) bildendes metallisches Einsatzteil (22) innerhalb des Gehäuses (2) und radial zur Antriebswelle (4) vorgesehen ist, das mit der Ansaugseite (40) und mit der Hochdruckseite (42) kommuniziert, und dass das jeweilige Einsatzteil (22) in Richtung der Antriebswelle (4) zwischen zwei flanschförmigen metallischen Gehäuseteilen (48, 50) mit senkrecht zur Antriebswelle verlaufenden Anlageflächen (24, 26; 52, 54) an diese anliegt, und dass das jeweilige Einsatzteil (22) eine
Kraftstoffzuführöffnung (32) und eine Kraftstoffabführöffnung (34) aufweist, die im Bereich der Anlageflächen (24, 26) münden und mit einer weiteren Zuführ- bzw. Abführöffnung (58, 60) in den Gehäuseteilen (48, 50) fluchten, und dass die flanschförmigen Gehäuseteile (48, 50) unter
Zwischenordnung der Einsatzteile (22) derart gegeneinander angezogen sind, dass die Anlageflächen (24, 26; 52, 54)) des jeweiligen Einsatzteils (22) und der Gehäuseteile (48, 50) ohne Zwischenordnung von Dichtungselementen eine Hochdruckabdichtung bewirken.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnt, dass alle mit Hochdruck beaufschlagten Dichtstellen von gegeneinander angezogenen metallischen Bauteilen (48, 50, 22; 30, 66; 68,72) ohne Zwischenordnung zusätzlicher Dichtungselemente gebildet sind.
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die gegeneinander dichtend anliegenden metallischen Bauteile (48, 50, 22) geläppte Anlageflächen (24, 26, 52, 54) aufweisen.
4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Einsatzteil (22) über parallel zur Antriebswelle (4) verlaufende Stifte (57) gegenüber den Gehäuseteilen (48, 50) positioniert ist.
5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ansaugseitige und das hochdruckseitige Rückschlagventil (44, 46) in dem jeweiligen Gehäuseteil (48, 50) integriert ist und dass die Abstromseite des hochdruckseitigen Rückschlagventils
(46) bis zu einem Hochdruckstutzen (68) ganz innerhalb des Gehäuseteils (50) verläuft.
6. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckstutzen (68) mit einer Stirnseite unter Ausbildung einer direkten metallischen Abdichtung gegen eine Stufe (72) angezogen ist .
7. Radialkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der gegeneinander anliegenden Dichtflächen (62, 66) der metallischen Bauteile (30, 22; 68, 50) eine kantige oder sickenförmige Erhebung (64, 70) ausgebildet ist, die beim Anziehen der Bauteile gegeneinander zu einer dichtenden plastischen Verformung entlang der Erhebung führt .
8. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6 und 7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckstutzen (68) an seiner Stirnseite eine umlaufende Beißkante (70) aufweist .
9. Radialkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (22) eine den Zylinderraum (12) bildende zur Antriebswelle (4) radial verlaufende Durchgangsöffnung (20) aufweist, die radial außen von einem metallischen Verschlußelement (30) , das in die Durchgangsöffnung eingeschraubt ist, verschlossen ist.
10. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Verschlußelement
(30) mit seiner Stirnseite (62) gegen eine axiale Stufe ( 66 ) in der Durchgangsöffnung (20) derart angezogen ist, dass eine Hochdruckabdichtung bewirkt wird.
11. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite (62) des Verschlußelements (30) eine umlaufende Beißkante (64) ausgebildet ist.
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