WO2006037674A1

WO2006037674A1 - Radialkolbenpumpe mit verbesserter schmierung des exzentertriebs

Info

Publication number: WO2006037674A1
Application number: PCT/EP2005/053683
Authority: WO
Inventors: Thomas Grossner; Christian Taudt
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2006-04-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe, mit einer in einem Pumpengehäuse (1) gelagerten Antriebswelle (2), die einen exzentrischen Wellenabschnitt aufweist, auf dem ein Hubring (3) gleitend gelagert ist, dessen vom exzentrischen Wellenabschnitt abgewandte Oberfläche vorzugsweise mehrere Abflachungen (4) aufweist, an denen sich jeweils ein Gleitschuh (5) mit einer Gleitfläche (6) abstützt, der jeweils von einem, bezüglich der Antriebswelle (2) radial angeordneten Pumpenkolben (7) beaufschlagt ist. Erfindungsgemäß ist im Gleitschuh (5) wenigstens eine Schmierlochbohrung (10) ausgebildet, die einen Ends mit einer vom Zylindereinsatz (9), Stützkolben (8) und Gleitschuh (5) ausgebildeten Hubkammer (11) in Wirkverbindung steht und anderen Ends in der Gleitfläche (6) des Gleitschuhs (5) mündet, wodurch sich eine besonders gute 20 Schmierung der Kontaktfläche (4, 6) zwischen dem Gleitschuh (5) und dem Hubring (3) ergibt. Derartige Radialkolbenpumpen sind insbesondere für die bei Kraftstoffhochdruckpumpen auftretenden hohen Drücke geeignet.

Description

Beschreibung

Radialkolbenpumpe mit verbesserter Schmierung des Exzen¬ tertriebs

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die einen ex¬ zentrischen Wellenabschnitt aufweist, auf dem ein Hubring gleitend gelagert ist, dessen vom exzentrischen Wellenab- schnitt abgewandte Oberfläche vorzugsweise mehrere Abflachun¬ gen aufweist, an denen sich jeweils ein Gleitschuh mit einer Gleitfläche abstützt, der jeweils von einem, bezüglich der Antriebswelle radial angeordneten Pumpenkolben beaufschlagt ist, sowie mit einem Stützkolben, der mit dem Gleitschuh ver- bunden ist und in einem Zylindereinsatz geführt ist.

Eine gattungsgemäße Radialkolbenpumpe ist aus der

DE 100 39 210 Al 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 Radi¬ alkolbenpumpe weist drei in einem Winkel von je 120° zueinan¬ der angeordnete Pumpeneinheiten auf. Jede Pumpeneinheit um- fasst einen radial im Pumpengehäuse längs bewegbar geführten Pumpenkolben. Die Pumpenkolben liegen einen Ends an einem

Gleitschuh an, welcher sich seinerseits am Hubring abstützt. Hierzu weist der Hubring eine der Anzahl der Pumpenkolben entsprechende Zahl von Abflachungen auf.

Im Pumpenbetrieb kommt es auf Grund der kreisförmigen Bewe¬ gung des Hubrings und der ausschließlich geradlinigen Bewe¬ gung des Pumpenkolbens sowie des mit ihm verbundenen Gleit¬ schuhs zu einer Relativbewegung zwischen der Gleitfläche des Gleitschuhs und der Abflachung des Hubrings. Die Berührungs- flächen werden nachfolgend auch als Kontaktflächen bezeich¬ net. Durch die Relativbewegung kommt es zu einem hohen Ver¬ schleiß des Hubrings sowie des Gleitschuhs. Um den Verschleiß zu verringern werden auf die Kontaktflächen sehr harte und widerstandsfähige Beschichtungen aufgebracht. Das Aufbringen der Beschichtungen ist jedoch aufwendig und teuer.

Die DE 196 35 164 Al schlägt zur Reduzierung der Reibung in¬ nerhalb der Kontaktfläche vor, Schmierrillen in die Abfla¬ chungen am Hubring auszubilden, die im Wesentlichen quer zur Relativbewegung zwischen Kolben und Hubring angebracht sind.

Die DE 198 36 901 C2 schlägt vor, in die Abflachung des Hub¬ rings Schmiernuten auszubilden, die parallel zur Richtung der Bewegung der jeweiligen Abflachung, relativ zu dem zugehöri¬ gen Kolben, angeordnet sind.

Da das Schmiermittel den Kontaktflächen von Außen her zuge¬ führt werden muss, besteht jedoch die Gefahr, dass nicht ge¬ nügend Schmiermittel in die Mitte der Kontaktflächen gelangt. In der Kontaktfläche ist jedoch die Flächenpressung am größ¬ ten. Hierdurch ist gerade in diesem kritischen Bereich wei- terhin mit einem erhöhten Verschleiß zu rechnen.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radialkolbenpumpe bereit zu stellen, bei der die Reibung zwischen den Kontaktflächen minimiert ist und eine sichere Schmierung der Kontaktflächen über Ihre gesamte Fläche, auch bei sehr hohen Drücken gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch den unabhängigen Patentanspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe mit einer in einem

Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die einen exzentri¬ schen Wellenabschnitt aufweist, auf dem ein Hubring gleitend gelagert ist, dessen vom exzentrischen Wellenabschnitt abge¬ wandte Oberfläche vorzugsweise mehrere Abflachungen aufweist, an denen sich jeweils ein Gleitschuh mit einer Gleitfläche abstützt, der jeweils von einem, bezüglich der Antriebswelle radial angeordneten Pumpenkolben beaufschlagt ist, sowie mit einem Stützkolben, der mit dem Gleitschuh verbunden ist und in einem Zylindereinsatz geführt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass im Gleitschuh wenigstens eine Schmierlochbohrung ausgebildet ist, die einen Ends mit einer vom Zylinderein- satz, Stützkolben und Gleitschuh ausgebildeten Hubkammer in Wirkverbindung steht und anderen Ends in der Gleitfläche des Gleitschuhs mündet. Durch die Schmierlochbohrung kann in be¬ sonders vorteilhafter Weise Schmiermittel aus der Hubkammer direkt zwischen die Kontaktflächen zwischen dem Gleitschuh und dem Hubring zugeführt werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird das Schmiermittel dabei direkt in die Kontakt¬ fläche geleitet und nicht von Außen her zugeführt. Hierdurch ergibt sich eine wesentlich bessere und sichere Schmierung der Kontaktflächen. Durch die verbesserte Schmierung wird die Reibung innerhalb der Kontaktflächen deutlich reduziert und dadurch die Lebensdauer des Hubrings sowie des Gleitschuhs erhöht. Damit eignet sich die Radialkolbenpumpe insbesondere für die bei Kraftstoffhochdruckpumpen auftretenden hohen Pum¬ pendrücke.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Radialkolbenpumpe, bei der der Gleitschuh mit dem Pumpenkolben über Verbindungsmittel verbunden ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Schmier¬ lochbohrung zusätzlich durch die Verbindungsmittel hindurch geführt ist. Hierdurch wird ein besonders guter Zulauf des Schmiermittels zur Gleitfläche des Gleitschuhs ermöglicht.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verbindungsmittel eine Zahnscheibe umfassen und dass die Zahnlücken der Zahnscheibe mit den Schmierlochboh¬ rungen fluchten. Dies hat den Vorteil, dass die Verbindungs- mittel nicht durchbohrt werden müssen, so dass die Dauerfes¬ tigkeit der Verbindungsmittel nicht beeinträchtigt wird.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schmierlochbohrung zusätzlich durch den Pumpen¬ kolben geführt ist. Hierdurch kann die Schmierlochbohrung be¬ sonders einfach so ausgebildet werden, dass sie im Wesentli¬ chen mittig in der Gleitfläche des Gleitschuhs mündet.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schmierlochbohrung zentrisch in der Gleitfläche des Gleitschuhs mündet. Hierdurch wird das Schmiermittel ge¬ nau dort eingebracht, wo der höchste Druck zwischen der Gleitfläche des Gleitschuhs und der Abflachung des Hubrings auftritt. Wodurch die Schmierung noch einmal weiter verbes¬ sert und die Dauerhaltbarkeit der Radialkolbenpumpe weiter erhöht wird.

Erfindungsgemäß bevorzugt sind in der Gleitfläche des Gleit- schuhs und/oder in der Abflachung des Hubrings wenigstens ei¬ ne Schmiernut und/oder wenigstens eine Schmiertasche ausge¬ bildet. Die Schmiernuten bzw. Schmiertaschen sorgen dafür, dass sich das Schmiermittel gleichmäßig über die gesamte Gleitfläche des Gleitschuhs verteilen kann. Zudem sorgen die Schmiernuten bzw. Schmiertaschen dafür, dass das Schmiermit¬ tel nicht so leicht aus dem Zwischenraum zwischen der Gleit¬ fläche des Gleitschuhs und der Abflachung des Hubrings her¬ ausgedrückt werden kann, wodurch sich die Schmiereigenschaf¬ ten weiter verbessern. Die Schmiernuten und/oder Schmierta- sehen begünstigen dabei den Aufbau eines hydrodynamischen Schmierfilms, der für einen besonders stabilen Schmierfilm und für ein besonders einfaches und leichtes Gleiten der Bau¬ teile innerhalb der Kontaktfläche sorgt.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Gleitschuh mit dem Stützkolben einstückig aus¬ gebildet ist. Durch die einstückige Ausbildung des Stützkol- bens wird sichergestellt, dass das Schmiermittel ausschließ¬ lich über die Schmierlochbohrung in den Zwischenraum zwischen Gleitschuh und Hubring fließt und nicht seitlich zwischen dem Gleitschuh und dem Stützkolben austreten kann.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist der Stützkolben wie eine Schmiermittelpumpe mit einer im Stützkolben ausgebildeten und in Abhängigkeit von der Stellung des Stützkolben verschließ¬ baren Ansaugöffnung ausgebildet, wobei die Ansaugöffnung wäh- rend des Kompressionshubs des Pumpenkolbens zumindest zeit¬ weise verschlossen ist und wobei die Ansaugöffnung während des Ansaughubs des Pumpenkolbens zumindest zeitweise geöffnet ist. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass sich während des Kompressionshubs in der Hubkammer ein Druck aufbaut, so dass das Schmiermittel durch die Schmierlochbohrung in den Zwischenraum zwischen Gleitschuh und Hubring gepresst wird. Das Hinauspressen des Schmiermittels erfolgt dabei während eines Zeitintervalls, in dem der Druck des Pumpenkolbens auf den Gleitschuh und damit der Druck des Gleitschuhs auf die Abflachung des Hubrings besonders groß ist. Das Ansaugen neu¬ en Schmiermittels erfolgt hingegen während des Ansaughubes des Pumpenkolbens. In dieser Phase ist der Gleitschuh entlas¬ tet und es wirkt nur ein geringer Druck vom Gleitring auf den Hubring. In dieser Phase reichen geringere Mengen an Schmier- mittel aus, um eine sichere Schmierung der Kontaktflächen zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch Ausbilden ei¬ ner Schmierlochbohrung im Gleitschuh das Schmiermittel beson- ders einfach und zielgerichtet in den Zwischenraum zwischen der Gleitfläche des Gleitschuhs und der Abflachung des Hub¬ rings einzubringen. Durch die gezielte Einbringung des Schmiermittels ergibt sich eine besonders gute und sichere Schmierung der Kontaktflächen. Hierdurch ergibt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich langlebigere Aus¬ bildung der Radialkolbenpumpe auch bei sehr hohen Drücken, wie sie zum Beispiel bei Kraftstoffhochdruckpumpen auftreten, wofür sich die vorliegende Erfindung insbesondere eignet.

Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung wer- den im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt schematisch:

Figur 1: einen Radialschnitt durch eine erfindungsgemäße Ra¬ dialkolbenpumpe; Figur 2: eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Radial¬ kolbenpumpe mit einer Pumpeneinheit nach einem ers¬ ten Ausführungsbeispiel;

Figur 3: eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Radial¬ kolbenpumpe mit einer Pumpeneinheit nach einem zwei- ten Ausführungsbeispiel; und

Figur 4 : eine weitere Detailansicht einer erfindungsgemäßen

Radialkolbenpumpe mit einer Pumpeneinheit nach einem dritten Ausführungsbeispiel.

Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind figurübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt einen Radialschnitt durch eine erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe. Mit Hilfe der Figur soll nachfolgend der prinzipielle Aufbau und die Funktion der Radialkolbenpumpe erläutert werden. Auf Details der Erfindung wird dann insbe¬ sondere in den nachfolgenden Figuren 2 bis 4 eingegangen.

Die Radialkolbenpumpe besteht im Wesentlichen aus einem Pum- pengehäuse 1 sowie mehreren radial angeordneten Pumpeneinhei¬ ten, die vorzugsweise in einem Winkelabstand von 120° zuein¬ ander angeordnet sind. Jede Pumpeneinheit umfasst einen Zy¬ lindereinsatz 9, einen Pumpenkolben 7, einen Stützkolben 8 sowie einen Gleitschuh 5. Im Zylindereinsatz 9 ist eine Zy- linderbohrung 17 ausgebildet, in der bewegbar der Pumpenkol¬ ben 7 angeordnet ist. Der Pumpenkolben 7 stützt sich mit sei¬ ner unteren Stirnfläche 18 gegen den Gleitschuh 5 ab, der seinerseits mit einer Gleitfläche 6 gegen eine am Hubring 3 ausgebildete Abflachung 4 anliegt. Der Gleitschuh 5 ist über ein Sicherungselement 19, beispielsweise einen Sprengring, fest im Stützkolben 8 fixiert (siehe Fig. 2 und 3) oder einstückig mit dem Stützkolben 8 ausgebildet (siehe Fig. 4) . Der Stützkolben 8 weist eine zur Anlage am Zylindereinsatz 9 geeignete Anlagefläche 20 auf, welche vorzugsweise durch die Innenumfangsflache des Stützkolbens 13 gebildet ist. Die An¬ lagefläche 20 dient dazu, den Stützkolben 8 am Zylinderein- satz 9 zu führen. Durch die Führung des Stützkolbens 8 am Zy¬ lindereinsatz 9 können Querkräfte, die durch die Relativbewe¬ gung zwischen Hubring 3 und Gleitschuh 5 in die Pumpeneinheit eingebracht werden, vom Gleitschuh 5 aufgenommen werden. Hierdurch wird ein Klemmen des Pumpenkolbens 7 aufgrund von Radialkräften wirkungsvoll verhindert. Zwischen dem Stützkol¬ ben 8 und dem Zylindereinsatz 9 ist eine Rückstellfeder 21 angeordnet, welche den Stützkolben 8 gegen den Gleitschuh 5 drückt. Hierdurch wird der Gleitschuh 5 während des Pumpenbe¬ triebs in ständiger Anlage an den Hubring 3 gehalten. Ein Ab- heben und Wideraufschlagen des Gleitschuhs 5 auf den Hubring 3 wird dadurch vermieden. Das Wideraufschlagen des Gleit¬ schuhs 5 auf den Hubring 3 könnte ansonsten zu Beschädigungen an der Pumpe führen könnte.

Der Pumpenkolben 7 weist Verbindungsmittel 12, 13 auf, über die der Pumpenkolben 7 mit dem Stützkolben 8 sowie dem Gleit¬ schuh 5 verbunden ist.

Bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 2 führt jeder Pumpen- kolben 7 einen vollständigen Saug- und Kompressionshub durch. Während des Saughubs bewegt sich der Pumpenkolben 7 in Rich¬ tung der Antriebswelle 2 und über ein in Figur 1 nicht dargstelltes Saugventil wird dem Zylinderraum 22 Kraftstoff zugeführt. Nachdem der Pumpenkolben 7 seine untere Endlage erreicht hat, erfolgt eine Umkehrung der Bewegungsrichtung und es beginnt der Kompressionshub des Pumpenkolbens 7. Dabei schließt das Saugventil und der Kraftstoff wird nachfolgend verdichtet. Beim Erreichen der oberen Endlage des Pumpenkol¬ bens 7 öffnet ein ebenfalls in Figur 1 nicht dargestelltes Druckventil und der komprimierte Kraftstoff strömt über das Druckventil aus dem Zylinderraum 22 aus.

Figur 2 zeigt eine Detailansicht eines ersten Ausführungsbei¬ spiels einer Pumpeneinheit, wie sie in einer Radialkolbenpum¬ pe nach Figur 1 verwendbar ist. Die Pumpeneinheit umfasst den Zylindereinsatz 9, den Pumpenkolben 7, den Gleitschuh 5 sowie den Stützkolben 8. Der Pumpenkolben 7 ist hin- und her beweg¬ bar in der Zylinderbohrung 17 im Zylindereinsatz 9 geführt. Der Pumpenkolben 7 liegt mit seiner unteren Stirnseite 18 am Gleitschuh 5 an, der sich mit der Gleitfläche 6 gegen die Ab¬ flachung 4 des Hubrings 3 abstützt. Der Stützkolben 8 ist als Hülse ausgebildet. Der untere Bereich der Hülse 8 weist einen erweiterten Innendurchmesser auf. Der erweiterte Innendurch¬ messer dient zur Aufnahme des Gleitschuhs 5. Über ein Sicher¬ heitselement 19, vorzugsweise einen Sicherungsring, wird der Gleitschuh 5 im Stützkolben 8 gesichert und so fest mit dem Gleitschuh 5 verbunden. Am Außenumfang des Stützkolbens 8 ist eine Rückstellfeder 21 angeordnet. Die Rückstellfeder 21 stützt sich einerseits gegen den Zylindereinsatz 9 und ande¬ rerseits gegen einen in der äußeren Mantelfläche des Stütz¬ kolbens 8 ausgebildeten Absatz 23 ab. Die Rückstellfeder 21 gewährleistet, wie bereits ausgeführt, dass sich der Gleit¬ schuh 5 während des Pumpenbetriebs in ständiger Anlage an den Hubring 3 befindet. An der Innenumfangsflache des Stützkol¬ bens 8 ist eine Anlagefläche 20 zur Anlage am Zylindereinsatz 9 ausgebildet. Die Anlagefläche 20 des Stützkolbens 8 und/oder die korrespondierende Fläche 24 am Zylindereinsatz 9 ist als Gleitfläche ausgebildet und ermöglich somit ein leichtes Gleiten des Stützkolbens 8 entlang des Zylinderein¬ satzes 9. Durch die Anlage des Stützkolbens 8 am Zylinderein¬ satz 9 werden Querkräfte, welche vom Hubring 3 auf den Gleit- schuh 5 übertragen werden, nicht weiter auf den Pumpenkolben 7, sondern über den Stützkolben 8 in den Zylindereinsatz 9 geleitet. Hierdurch wird ein Verkanten des Pumpenzylinders 7 vermieden.

Um gleichmäßigen und vollständigen Ansaughub zu gewährleis- ten, ist der Pumpenkolben 7 über Verbindungsmittel 12, 13 mit dem Stützkolben 8 verbunden. Als Verbindungsmittel 12, 13 eignet sich beispielsweise ein Bundelement 12, welches auf den Pumpenkolben 7 gepresst ist und dass mit einer Scheibe 13 in Wirkverbindung steht, welche zwischen dem Stützkolben 8 und dem Gleitschuh 5 befestigt ist.

Im Gleitschuh 5 sind mehrere Schmierlochbohrungen 10 ausge¬ bildet. Die Schmierlochbohrung 10 mündet auf der einen Seite in einer vom Zylindereinsatz 9, Stützkolben 8 und Gleitschuh 5 ausgebildeten Hubkammer 11 und auf der anderen Seite in der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5.

Der Stützkolben 8 weist vorzugsweise mehrere Ansaugöffnungen 16 auf, die bevorzugt mit dem Kurbelraum 25 (siehe Fig. 1) der Radialkolbenpumpe in Wirkverbindung stehen und durch die Schmiermittel, im Falle einer Kraftstoffpumpe Kraftstoff, in den Kurbelraum 25 einströmen kann. Die Ansaugöffnungen 16 sind dabei in der Mantelfläche des Stützkolbens 8 einge¬ bracht. Die Zulaufmenge des Schmiermittels in die Hubkammer 11 wird durch die Lage der Ansaugöffnungen 16 bezogen auf die korrespondierende Anlagefläche 24 am Zylindereinsatz 9 beein- flusst. Je nachdem in welcher Höhe die Ansaugöffnung 16 im Stützkolben 8 eingebracht ist, wird sie während der Stützkol¬ benbewegung mehr oder weniger lange vom Zylindereinsatz 9 verschlossen und dadurch mehr oder weniger Schmiermittel an- gesaugt.

Nachfolgend wird kurz das Zusammenwirken von Zylindereinsatz 9 und Stützkolben 8 erläutert: Während des Ansaughubs des Pumpenkolbens 7 bewegt sich der Stützkolben 8 in Richtung auf die Antriebswelle 2. Hierdurch vergrößert sich der Hubraum 11. Durch das zunehmende Hubraumvolumen entsteht innerhalb des Hubraums 11 ein Unterdruck. Nachdem sich der Stützkolben 8 soweit in Richtung der Antriebswelle 2 bewegt hat, dass die Ansaugöffnung 16 vom Zylindereinsatz 9 frei gegeben wird, strömt Schmiermittel aus dem Kurbelraum 25 der Radialkolben¬ pumpe in den Hubraum 11. Während des nachfolgenden Kompressi- onshubs bewegen sich der Pumpenkolben 7 und der Stützkolben 8 in radialer Richtung von der Antriebswelle 2 weg. Hierdurch verkleinert sich der Hubraum 11 wieder und ein Teil des Schmiermittels wird zunächst durch die Ansaugöffnung 16 wie¬ der aus dem Hubraum 11 gedrückt. Nach einer gewissen Hublänge wird die Ansaugöffnung 16 vom Zylindereinsatz 9 verschlossen. Die im Hubraum 11 eingeschlossene Schmiermittelmenge wird während des restlichen Kompressionshubs komprimiert und durch die im Gleitschuh 5 ausgebildeten Schmierlochbohrungen 11 ge- presst. Die Schmierlochbohrungen 11 münden in der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5, so dass das Schmiermittel zwischen die Kontaktflächen 4, 6 zwischen Gleitschuh 5 und Hubring 3 ge¬ langt. Hierdurch werden die Kontaktfläche 4, 6 ausreichend mit Schmiermittel versorgt, wodurch sich die Reibung und die dadurch auftretende Reibungswärme deutlich verringern, so dass die Lebensdauer der Bauteile deutlich erhöht wird.

Der Stützkolben 8 wirkt somit wie eine bohrungsgesteuerte Schmiermittelpumpe. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass das Schmiermittel insbesondere während des Kompressionshubs, bei dem die Flächenpressung in den Kontaktflächen 4, 6 zwischen Gleitschuh 5 und Hubring 3 am größten ist, zwischen die Kon¬ taktfläche 4, 6 gepresst wird. Während des Ansaughubs bei dem nur wenig Schmiermittel durch die Schmierlochbohrung 10 hin¬ durch tritt, reichen dagegen diese geringen Mengen an Schmiermittel an den benetzten Kontaktflächen 4, 6 aus, um eine sichere Funktion zu gewährleisten.

Um das Schmiermittel möglichst gleichmäßig auf die Gleitflä¬ che 6 des Gleitschuhs 5 zu verteilen und um zu verhindern, dass es sofort seitlich aus den Kontaktfläche 4, 6 zwischen Gleitschuh 5 und Hubring 3 herausgepresst wird, weist der Gleitschuh 5 und/oder der Hubring 3 Schmiernuten 15 oder Schmiertaschen auf. In den Schmiernuten 15 und/oder Schmier- taschen sammelt sich eine gewisse Schmiermittelmenge und sorgt somit dafür, dass stets eine hinreichende Schmierung vorhanden ist. Die Schmiernuten 15 und/oder Schmiertaschen begünstigen zudem den Aufbau eines hydrodynamischen Schmier- films in den Kontaktflächen 4, 6 zwischen Gleitschuh 5 und Hubring 3.

Um einen ungehinderten Zustrom aus der Hubkammer 11 zu ge¬ währleisten, sind die Schmiermittelbohrungen 10 zusätzlich durch die Verbindungsmittel 12, 13 geführt. Die Schmierloch¬ bohrungen 10 sind vorteilhaft gleichmäßig über die Quer¬ schnittsfläche verteilt um so zu gewährleisten, dass sich das Schmiermittel in der gesamten Kontaktfläche 4, 6 verteilt.

Figur 3 zeigt eine Detailansicht eines zweiten Ausführungs¬ beispiels einer Pumpeneinheit, wie sie in einer Radialkolben¬ pumpe nach Figur 1 verwendbar ist. Das Ausführungsbeispiel entspricht dabei weitgehend dem Ausführungsbeispiel nach Fi¬ gur 2, weshalb nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegan- gen wird. Der wesentliche Unterschied zu dem Ausführungsbei¬ spiel nach Figur 2 besteht darin, dass die Schmierlochbohrung 10 zusätzlich durch den Pumpenkolben 7 geführt ist. Hierdurch kann in besonders einfacher Weise die Schmierlochbohrung 10 im Gleitschuh 5 derart ausgebildet werden, dass sie zentrisch in der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5 mündet. Durch die zentrisch in der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5 mündende Schmierlochbohrung 10 wird das Schmiermittel mittig der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5 zugeführt. Durch die mittige Zuführung wird gewährleistet, dass dort, wo der höchste Druck auftritt, nämlich in axialer Verlängerung zum Pumpenkolben 7, immer eine ausreichende Schmierung vorhanden ist. Um das Schmiermittel über die gesamte Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5 zu verteilen, sind vorteilhaft Schmiernuten 12 und/oder Schmiertaschen in der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5 und/ oder in der Abflachung 4 des Hubrings 3 ausgebildet. Eine zentrisch in der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5 münden¬ de Schmierlochbohrung 10 lässt sich auch dadurch erreichen, dass die Schmierlochbohrung 10 schräg in den Gleitschuh 5 eingebracht wird. Dadurch kann die zusätzlich durch den Pum- penkolben 7 geführte Schmierlochbohrung 10 vermieden werden.

Figur 4 zeigt eine Detailansicht eines dritten Ausführungs¬ beispiels einer Pumpeneinheit wie sie in einer Radialkolben¬ pumpe nach Figur 1 verwendbar ist. Auch dieses Ausführungs- beispiel entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1, weshalb wiederum nachfolgend nur die Unter¬ schiede erläutert werden. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Gleitschuh 5 mit dem Stützkolben 8 einstückig ausgebildet ist. Der Stützkolben 8 ist hierzu topfförmig aus- gebildet. Die einstückige Ausbildung bietet sowohl Herstel- lungs- als auch Montagevorteile. Insbesondere ist es nicht mehr notwendig, den Gleitschuh 5 im Stützkolben 8 zu befesti¬ gen. Fehler bei der Montage von Stützkolben 8 und Gleitschuh 5 werden somit von vorne herein ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil der topfförmigen Ausgestaltung besteht darin, dass das Schmieröl nicht durch den Spalt am Rande des Gleitschuhs 5 austreten kann, sondern dass es vollständig durch die Schmierlochbohrungen 10 gedrückt wird. Somit werden Leckage¬ verluste vermieden und eine weiter verbesserte Schmiermittel- zufuhr gewährleistet.

Die Verbindungsmittel 12, 13 umfassen in diesem Ausführungs¬ beispiel eine Zahnscheibe 14, welche mit einer im Stützkolben 8 ausgebildeten Nut 26 und einem am Pumpenkolben 7 ausgebil¬ deten Bundelement 12 zusammen wirken. Die Zähne der Zahn- scheibe 14 sind elastisch ausgebildet. Beim Hineindrücken der Zahnscheibe 14 in den Stützkolben 8 biegen sich die Zähne zu¬ rück und federn beim Erreichen der Nut 26 wieder in ihre ur¬ sprüngliche Lage zurück. Hierdurch verhaken sich die Zähne in der Nut 26 des Stützkolbens 8 und es entsteht eine sichere, im Wesentlichen formschlüssige, Rastverbindung. Zusätzlich wirkt die federelastische Ausbildung der Zahnscheibe 14 als Dämpfung, so dass Querkräfte nicht unmittelbar auf den Pum- penkolben 7 wirken, sondern einen Teil der Energie von der Zahnscheibe 14 aufgenommen wird. Die Rastverbindung ermög¬ licht eine besonders einfache und sichere Verbindung zwischen Pumpenkolben 7 und Stützkolben 8. Durch eine einfache Abzieh- prüfung lässt sich leicht feststellen, ob die Zahnscheibe 14 sicher in der Nut 26 eingerastet ist. Vorteilhaft fluchten die Schmiermittelbohrungen 10 mit den Zahllücken der Zahn¬ scheibe 14. Hierdurch sind zusätzliche Bohrungen durch die Verbindungsmittel 12, 14 nicht notwendig, wodurch sich die Herstellung der Pumpeneinheit wesentlich vereinfacht. Ansons¬ ten entspricht das Ausführungsbeispiel den Ausführungsbei¬ spielen nach den Figuren 2 und 3, auf die insbesondere in Hinblick auf die Funktionsweise verwiesen wird.

Durch die im Gleitschuh 5 ausgebildete Schmierlochbohrung 10, die einen Ends mit einer vom Zylindereinsatz 9, Stützkolben 8 und Gleitschuh 5 ausgebildete Hubkammer 11 in Wirkverbindung steht und anderen Ends in der Gleitfläche 6 des Gleitschuhs 5 mündet, ist erstmals eine Schmierung der Kontaktflächen 4, 6 zwischen Gleitschuh 5 und Hubring 3 möglich, welche die ge¬ samten Kontaktflächen 4, 6 dauerhaft und sicher schmiert. Die Schmiermittelzufuhr erfolgt dabei besonders vorteilhaft wäh¬ rend eines Zeitintervalls, in dem die Druckbelastung des Pum¬ penkolbens 7 auf die Kontaktflächen am größten ist. Dadurch ergibt sich ein besonders reibungsarmer und verschleißarmer Betrieb der Radialkolbenpumpe. Hierdurch erhöht sich die Le¬ bensdauer der Radialkolbenpumpe deutlich, so dass sie auch für sehr hohe Drücke, wie sie zum Beispiel bei Kraftstoff¬ hochdruckpumpen auftreten, geeignet ist.

Claims

Patentansprüche

1. Radialkolbenpumpe mit einer in einem Pumpengehäuse (1) gelagerten Antriebswelle (2), die einen exzentrischen Wellenabschnitt aufweist, auf dem ein Hubring (3) glei¬ tend gelagert ist, dessen vom exzentrischen Wellenab¬ schnitt abgewandte Oberfläche vorzugsweise mehrere Abfla¬ chungen (4) aufweist, an denen sich jeweils ein Gleit¬ schuh (5) mit einer Gleitfläche (6) abstützt, der jeweils von einem, bezüglich der Antriebswelle (2) radial ange¬ ordneten Pumpenkolben (7) beaufschlagt ist; sowie mit einem Stützkolben (8) , der mit dem Gleitschuh (5) verbunden ist und in einem Zylindereinsatz (9) ge¬ führt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gleitschuh (5) wenigstens eine Schmierlochbohrung (10) ausgebildet ist, die einen Ends mit einer vom Zylinder¬ einsatz (9) , Stützkolben (8) , und Gleitschuh (5) ausge¬ bildeten Hubkammer (11) in Wirkverbindung steht und ande- ren Ends in der Gleitfläche (6) des Gleitschuhs (5) mün¬ det.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, wobei der Gleitschuh

(5) mit dem Stützkolben (8) über Verbindungsmittel (12, 13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierlochbohrung (10) zusätzlich durch die Verbin¬ dungsmittel (12, 13) geführt ist.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (12, 13) eine Zahnscheibe (14) um¬ fassen und die Zahnlücken der Zahnscheibe (14) mit den Schmierlochbohrungen (10) fluchten.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierlochbohrung (10) zusätzlich durch den Pumpen¬ kolben (7) geführt ist.

5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierlochbohrung (10) zentrisch in der Gleitfläche (6) des Gleitschuhs (5) mündet.

6. Radialkolbenpumpe nach Anspruch einem der vorherigen An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gleitfläche (6) des Gleitschuhs (5) und/oder in der Abflachung (4) des Hubrings (3) wenigstens eine

Schmiernut (15) und/oder Schmiertasche ausgebildet ist.

7. Radialkolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitschuh (5) mit dem Stützkolben (8) einstückig ausgebildet ist.

8. Radialkolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkolben (8) wie eine Schmiermittelpumpe mit einer im Stützkolben (8) ausgebildeten und in Abhängigkeit von der Stellung des Stützkolbens (8) verschließbaren Ansaug¬ öffnung (16) ausgebildet ist, wobei

— die Ansaugöffnung (16) während des Kompressionshubs des Pumpenkolbens (7) zumindest zeitweise verschlos¬ sen ist, und

- die Ansaugöffnung (16) während des Ansaughubs des Pumpenkolbens (7) zumindest zeitweise geöffnet ist.