WO2006053792A1 - Pumpenanordnung - Google Patents

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WO2006053792A1
WO2006053792A1 PCT/EP2005/053715 EP2005053715W WO2006053792A1 WO 2006053792 A1 WO2006053792 A1 WO 2006053792A1 EP 2005053715 W EP2005053715 W EP 2005053715W WO 2006053792 A1 WO2006053792 A1 WO 2006053792A1
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pump
fuel
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check valve
valve
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PCT/EP2005/053715
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English (en)
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Inventor
Uwe Nigrin
Ngoc-Tam Vu
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/18—Lubricating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts

Definitions

  • the invention relates to a pump arrangement comprising a radial piston pump with a pump housing in which a crank ⁇ chamber is formed, which is supplied via a purge line with a coolant / lubricant flow.
  • the Radialkolben ⁇ used in such a pump assembly usually has a drive shaft which is rotatably mounted in egg ⁇ nem pump housing.
  • the drive shaft be ⁇ sits an eccentric portion, which is arranged in a crank chamber.
  • a cam ring is slidably mounted on the eccentric shaft portion of the drive shaft.
  • the Radialkol ⁇ piston pump comprises a plurality of successively arranged at an equal distance from ⁇ , pump units.
  • Each pump unit be ⁇ sits a radially in the pump housing longitudinally movably guided pump piston.
  • the pump pistons are each in contact with a sliding shoe, which is supported on the lifting ring.
  • the lifting ring has a number of flattenings corresponding to the number of pump plungers.
  • the lifting ring thus carries out a tumbling motion, with the outer circumference of the lifting ring moving along a curve describing an enveloping circle.
  • the purge line is operatively connected to a return line, via which the fuel passes back into a fuel tank.
  • a return line via which the fuel passes back into a fuel tank.
  • the Absteu ⁇ ermenge one of the radial piston pump downstream high ⁇ pressure valve and the leakage current are introduced from the injectors.
  • the amount of spill control varies at the pressure control valve.
  • the pressure control valve With very large amounts of exhaust gas, it can happen that fuel is forced out of the return line into the purge line. Since the fuel regulated by pressure control ⁇ valve fuel is highly heated, the frictional heat from the Exzenter ceremonies can not be dissipated. As a result, the fuel in the eccentric chamber heats up very much, which reduces the lubricating properties and increases the risk of pumping.
  • the object of the present invention is therefore to provide a pump arrangement in which a reliable heat dissipation from the crank chamber of the radial piston pump control quantities, even at high ⁇ From the pressure control valve is ensured.
  • the pump assembly comprises a Radialkol ⁇ benpumpe with a pump housing in which a crank chamber is out ⁇ forms, which is supplied via a purge line with a coolant / lubricant flow, wherein the purge line is operatively connected to a return line, by the excess surplus fuel from the pump assembly is dischargeable and wherein the operative connection has a check valve ⁇ , which largely prevents backflow of fuel from the remind ⁇ supply line into the purge line.
  • the non-return valve is designed in such a way that, in the case of small outflow quantities of the pressure regulating valve, it causes the cooling
  • the radial piston pump Wenig ⁇ least on the drive side a shaft seal, which is pressure-relieved through a relief bore, wherein the relief ⁇ bore formed such that the check valve back flow of fuel from the return line to the relief bore largely prevented.
  • the relief bore can advantageously open into the purge line upstream of the check valve in the flow direction.
  • the check valve prevents at high Abêtmen- conditions of the pressure control valve effectively a pressure increase at the shaft seal, which would otherwise lead to damage or to squeeze the shaft seal from the pump housing and thus to a leak in the pump.
  • the reliability of the radial piston pump is increased in a simple manner by the check valve.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the check valve is formed as a spring-loaded control valve.
  • the response of the check valve can be set in a simple Wei ⁇ se.
  • the construction of spring-loaded criz ⁇ valves is also simple and robust.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides to fix the check valve by means of a fastener in the pump housing.
  • the fastener ensures a particularly secure and at the same time easy Fixie ⁇ tion of the check valve in the pump housing.
  • the fastening element is designed as a connection nipple at ⁇ .
  • the fastening element can take on two functions at the same time. On the one hand it fixes the check valve and on the other hand it allows the connection of the return line to the pump housing. This results in a particularly simple construction of the pump arrangement .
  • connection nipple is screwed into the pump housing ⁇ .
  • screwing results in einfa ⁇ che and particularly secure fixation of the check valve.
  • About the thread of the connection nipple can be done an exact positioning of the check valve.
  • the invention is based on the idea, by arranging a check valve between the purge line and the return line, to prevent the return flow of fuel from the return line into the purge line, in particular at high exhaust rates of the pressure control valve.
  • improved heat dissipation from the crank chamber of the radial piston pump is ensured, which ensures safer operation.
  • Such radial piston pump is ⁇ special and especially useful as a high-pressure fuel pump in modern common rail injection systems, called to the very high Anforderun ⁇ regarding the pressure generation is provided and therefore occurs in the high heat rub in the crankcase.
  • Figure 1 an axial section through an inventive
  • FIG. 2 shows a detailed view of the check valve shown in FIG. 1, with the valve position open;
  • FIG. 3 shows a detailed view of the check valve shown in FIG. 1, with closed valve position.
  • the radial piston pump 1 comprises a Pum ⁇ pen housing 2 in which is mounted a drive shaft 10 rotatably.
  • the drive shaft has a cantilevered Endbe ⁇ rich, on which a prefeed pump 16 is arranged.
  • the prefeed pump 16 now sucks fuel from a fuel tank and conveys it to the individual Pumpenkol ⁇ ben 13 of the radial piston pump 1.
  • the drive shaft 10 has an eccentric shaft portion 15 which is arranged in a formed in the pump housing 2 crank chamber 3. On the eccentric Wellenab ⁇ section 15, a cam ring 11 is slidably mounted.
  • the radial Piston pump 1 comprises a plurality of uniformly spaced pump unit 12. Each pump unit
  • the pump piston 13 has a radially in the pump housing 2 longitudinally movable ge ⁇ led pump piston 13.
  • the pump piston 13 are each on a shoe 14, which is supported on the cam ring 11.
  • the cam ring 11 one of the number of pump pistons
  • the purge line 4 is in operative connection with a return line 5 which conveys the fuel back to a fuel tank, not shown in the figure 1.
  • the remind ⁇ guide 5 also serves to guide the one of the Radialkol ⁇ benpumpe 1 downstream pressure control valve 21 controlled amount of fuel back to the fuel tank.
  • Pressure control valve 21 may be attached directly to the radial piston pump 1 as shown in Figure 1. It is also possible to attach the pressure control valve 21 directly to a rail or between ⁇ rail and radial piston pump 1.
  • the pressure regulating valve 21 serves to open when a predetermined fuel pressure is exceeded, and thus the fuel system ⁇ before an unacceptably high pressure load to protect. Depending on the operating state 21 larger Ab Griffinmengen can enter the return line ⁇ when opening the pressure control valve 21.
  • a check valve 6 is arranged between the return line 5 and the purge line 4, which a backflow of fuel from the remindlauflei ⁇ tion 5 in the purge line. 4 prevented.
  • the radial piston pump 1 is a Entlastungsboh ⁇ tion 8.
  • the relief hole 8 serves to force ⁇ material which accumulates in front of the shaft seal 7 can be dissipated.
  • the relief hole 8 opens into the Spülli- direction 4, in the flow direction in front of the check valve. 6
  • Figure 2 and 3 show a detailed view of the check valve 6 shown in Figure 1.
  • Figure 2 shows the check valve 6 in the open and Figure 3 in the closed position.
  • the check valve 6 serves, as already described, to prevent backflow of fuel from the return line 5 into the purge line 4.
  • the check valve 6 is formed in the illustrated embodiment as a spring-loaded control valve.
  • the valve spring 20 biases it to the Ven ⁇ til stresses 17 as before, that the valve body 17 is in a first open valve position. In this position, the fuel can flow out of the purge line 4 into the return line 5 (FIG. 2).
  • the check valve 6 is in a particularly simple manner with the aid of a fastener 9 in the pump housing 2 fi- xed.
  • the fastening means 9 also serves as at ⁇ connection nipple 9a for the radial piston pump 1.
  • the Anschuss ⁇ nipple 9a has an external thread via which the terminal ⁇ nipple 9a is screwed into the pump housing 2 of the radial piston pump. 1
  • the connection nipple 9a is designed such that it simultaneously forms the Ven ⁇ tilgephase.
  • connection nipple 9a has upstream of the return ⁇ impact valve 6, a further supply line 23 via which the Abêtmenge of the pressure control valve 21 and optionally a leakage current of the injection injectors (not shown) can be returned to the tank.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung umfassend eine Radialkolbenpumpe (1) mit einem Pumpengehäuse (2) in dem ein Kurbelraum (3) ausgebildet ist, welcher über eine Spülleitung (4) mit einem Kühl-/ Schmiermittelstrom versorgbar ist, wobei die Spülleitung (4) mit einer Rücklauf leitung (5) in Wirkver- bindung steht, durch die überschüssiger Kraftstoff aus der Pumpenanordnung abführbar ist. Die Wirkverbindung weist ein Rückschlagventil (6) auf, welches ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung (5) in die Spülleitung (4) weitgehend verhindert. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Wärmeabfuhr aus dem Kurbelraum (3) und somit eine verbesserte Schmierung des Kurbeltriebs. Hierdurch ist die Radialkolben¬ pumpe auch für die bei Kraftstoffhochdruckpumpen auftretende hohen Drücke bestens geeignet.

Description

Beschreibung
Pumpenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung umfassend eine Radialkolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse in dem ein Kurbel¬ raum ausgebildet ist, welcher über eine Spülleitung mit einem Kühl-/Schmiermittelstrom versorgbar ist.
Die in einer solchen Pumpenanordnung verwendete Radialkolben¬ pumpe weist üblicherweise eine Antriebswelle auf, die in ei¬ nem Pumpengehäuse drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle be¬ sitzt einen Exzenterabschnitt, welcher in einem Kurbelraum angeordnet ist. Auf dem exzentrischen Wellenabschnitt der An- triebswelle ist ein Hubring gleitend gelagert. Die Radialkol¬ benpumpe umfasst mehrere, in einem gleichmäßigen Abstand zu¬ einander angeordnete, Pumpeneinheiten. Jede Pumpeneinheit be¬ sitzt einen radial im Pumpengehäuse längs bewegbar geführten Pumpenkolben. Die Pumpenkolben liegen jeweils an einem Gleit- schuh an, der sich am Hubring abstützt. Hierzu weist der Hub¬ ring eine der Anzahl der Pumpenkolben entsprechende Zahl von Abflachungen auf. Durch das Abstützen der Pumpenkolben bzw. der Gleitschuhe am Hubring wird dieser an einem Mitdrehen mit der Antriebswelle gehindert. Während des Pumpenbetriebs führt der Hubring somit eine Taumelbewegung aus, wobei sich der Hubringaußendurchmesser entlang einer einen Hüllkreis be¬ schreibende Kurve bewegt.
Aufgrund der Taumelbewegung des Hubrings kommt es zu einer Relativbewegung zwischen der Gleitfläche des Gleitschuhs und der Abflachung des Hubrings. Aufgrund dieser Relativbewegung entsteht Reibungswärme, die die Kraftstofftemperatur im Kur¬ belraum erhöht. Aufgrund der immer weiter ansteigenden Anfor¬ derungen hinsichtlich der Druckanforderungen bei Radialkol- benpumpen, insbesondere bei Kraftstoffeinspritzsysteme, kommt dabei zu stetig steigenden Kraftstofftemperaturen im Kurbel¬ raum. Durch die hohen Kraftstofftemperaturen wird die Schmiereigenschaft des Kraftstoffs stark herabgesetzt wodurch das Risiko eines Pumpenfressens steigt.
Um eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Radialkolben- pumpe zu gewährleisten weisen die meisten Radialkolbenpumpen einen Spülpfad auf. Hierbei wird kontinuierlich, einer der Radialkolbenpumpe vorgeschaltete Vorförderpumpe, eine Kraft- Stoffteilmenge entnommen und über den Spülpfad in den Exzen¬ terraum der Radialkolbenpumpe geleitet. Hierdurch wird eine gute Schmierung des Exzentertriebs gewährleistet. Gleichzei¬ tig wird über den Spülstrom Reibungswärme aus dem Kurbelraum abgeführt .
Die Spülleitung steht in Wirkverbindung mit einer Rücklauf- leitung, über die der Kraftstoff zurück in einen Kraftstoff¬ tank gelangt. In die Rücklaufleitung werden auch die Absteu¬ ermenge eines der Radialkolbenpumpe nachgeschalteten Hoch¬ druckventils sowie der Leckagestrom von den Einspritzventilen eingeleitet. Je nach Betriebszustand variiert die Absteuer- menge am Druckregelventil. Bei sehr großen Absteuermengen kann es passieren, dass Kraftstoff aus der Rücklaufleitung in die Spülleitung hineingedrückt wird. Da der von Druckregel¬ ventil abgesteuerte Kraftstoff stark erwärmt ist, kann die Reibungswärme aus dem Exzenterbetrieb nicht abgeführt werden. Der Kraftstoff im Exzenterraum erwärmt sich dadurch sehr stark, wodurch die Schmiereigenschaften nachlassen und die Gefahr eines Pumpenfressens zunimmt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Pumpen- anordnung bereitzustellen, bei der eine sichere Wärmeabfuhr aus dem Kurbelraum der Radialkolbenpumpe auch bei hohen Ab¬ steuermengen des Druckregelventils gewährleistet bleibt.
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 Pumpenanordnung umfasst eine Radialkol¬ benpumpe mit einem Pumpengehäuse in dem ein Kurbelraum ausge¬ bildet ist, welcher über eine Spülleitung mit einem Kühl- /Schmiermittelstrom versorgbar ist, wobei die Spülleitung mit einer Rücklaufleitung in Wirkverbindung steht, durch die ü- berschüssiger Kraftstoff aus der Pumpenanordnung abführbar ist und wobei die Wirkverbindung ein Rückschlagventil auf¬ weist, welches ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rück¬ laufleitung in die Spülleitung weitestgehend verhindert. Das Rückschlagventil ist dabei derart ausgebildet, dass es bei geringen Abströmmengen des Druckregelventils den Kühl-
/Schmiermittelstrom von der Spülleitung zur Rücklaufleitung passieren lässt und bei größeren Absteuermengen des Druckre¬ gelventils eine Schließstellung einnimmt und dadurch ein Zu¬ rückströmen von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung in die Spülleitung verhindert. Das Rückschlagventil verhindert da¬ durch auf besonders einfache Weise eine starke Erhöhung der Kraftstofftemperatur im Kurbelraum. Hierdurch bleibt die Schmiereigenschaft des Kraftstoffs erhalten und der sichere Betrieb der Radialkolbenpumpe gewährleistet. Als Rückschlag- ventil eignen sich prinzipiell alle bekannten Rückschlagven¬ tile.
Erfindungsgemäß bevorzugt weist die Radialkolbenpumpe wenigs¬ tens antriebseitig eine Wellenabdichtung auf, die durch eine Entlastungsbohrung druckentlastet ist, wobei die Entlastungs¬ bohrung derart ausgebildet ist, dass das Rückschlagventil ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung in die Entlastungsbohrung weitgehend verhindert. Die Entlastungsboh¬ rung kann dabei vorteilhaft in Strömungsrichtung vor dem Rückschlagventil in die Spülleitung münden. Hierdurch kann die Zahl der Anschlüsse am Rückschlagventil verringert wer¬ den. Das Rückschlagventil verhindert bei großen Absteuermen- gen des Druckregelventils wirkungsvoll einen Druckanstieg am Wellendichtring, welcher sonst zu einer Beschädigung bzw. zum Herausdrücken des Wellendichtrings aus dem Pumpengehäuse und damit zu einer Undichtigkeit der Pumpe führen würde. Somit wird durch das Rückschlagventil die Betriebssicherheit der Radialkolbenpumpe auf einfache Weise erhöht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Rückschlagventil als federbelastetes Regelventil ausge- bildet ist. Durch die Auswahl einer entsprechenden Feder kann das Ansprechverhalten des Rückschlagventils auf einfache Wei¬ se festgelegt werden. Der Aufbau von federbelasteten Regel¬ ventilen ist zudem einfach und robust.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Rückschlagventil mittels eines Befestigungselementes im Pumpengehäuse zu fixieren. Das Befestigungsmittel sorgt dabei für eine besonders sichere und zugleich einfache Fixie¬ rung des Rückschlagventils im Pumpengehäuse. Selbstverständ- lieh ist es auch möglich, das Rückschlagventil direkt im Pum¬ pengehäuse, beispielsweise durch Einpressen, zu fixieren.
Besonders bevorzugt ist das Befestigungselement als An¬ schlussnippel ausgebildet. Hierdurch kann das Befestigungs- element zwei Funktionen gleichzeitig übernehmen. Zum einen fixiert es das Rückschlagventil und zum anderen ermöglicht es den Anschluss der Rücklaufleitung am Pumpengehäuse. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Pumpenanord¬ nung.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Anschlussnippel in das Pumpengehäuse einge¬ schraubt ist. Durch das Einschrauben ergibt sich eine einfa¬ che und besonders sichere Fixierung des Rückschlagventils. Über das Gewinde des Anschlussnippels kann dabei eine exakte Positionierung des Rückschlagventils erfolgen. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch Anordnung ei¬ nes Rückschlagventils zwischen der Spülleitung und der Rück¬ laufleitung ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rück¬ laufleitung in die Spülleitung, insbesondere bei hohen Ab- steuermengen des Druckregelventils, zu verhindern. Hierdurch wird eine verbesserte Wärmeabfuhr aus dem Kurbelraum der Ra¬ dialkolbenpumpe gewährleiste, wodurch ein sichererer Betrieb gewährleistet ist. Eine solche Radialkolbenpumpe ist beson¬ ders gut als Kraftstoffhochdruckpumpe bei modernen Common- Rail Einspritzsystemen geeignet, an das sehr hohe Anforderun¬ gen bezüglich der Druckerzeugung gestellt wird und bei dem deshalb hohe Reibenswärme im Kurbelraum auftritt.
Ein Ausführungsbeispiel, sowie weitere Vorteile der Erfin- düng, werden im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt schematisch:
Figur 1: einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße
Pumpenanordnung; Figur 2: eine Detailansicht des in Figur 1 gezeigten Rück¬ schlagventils, mit geöffneter Ventilstellung; und
Figur 3: eine Detailansicht des in Figur 1 gezeigten Rück¬ schlagventils, mit geschlossener Ventilstellung.
Figur 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe 1. Die Radialkolbenpumpe 1 umfasst ein Pum¬ pengehäuse 2 in dem drehbar eine Antriebswelle 10 gelagert ist. Die Antriebswelle weist einen fliegend gelagerten Endbe¬ reich auf, auf dem eine Vorförderpumpe 16 angeordnet ist. Als Vorförderpumpe 16 eignet sich insbesondere eine Flügelzellen¬ pumpe. Die Vorförderpumpe 16 saugt nun Kraftstoff aus einem Kraftstofftank an und fördert ihn zu den einzelnen Pumpenkol¬ ben 13 der Radialkolbenpumpe 1. Die Antriebswelle 10 besitzt einen exzentrischen Wellenab- schnitt 15 auf, der in einem im Pumpengehäuse 2 ausgebildeten Kurbelraum 3 angeordnet ist. Auf dem exzentrischen Wellenab¬ schnitt 15 ist ein Hubring 11 gleitend gelagert. Die Radial- kolbenpumpe 1 umfasst mehrere in einem gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnete Pumpeneinheit 12. Jede Pumpeneinheit
12 besitzt einen radial im Pumpengehäuse 2 längs bewegbar ge¬ führten Pumpenkolben 13. Die Pumpenkolben 13 liegen jeweils an einem Gleitschuh 14 an, der sich am Hubring 11 abstützt. Hierzu weist der Hubring 11 eine der Anzahl der Pumpenkolben
13 entsprechende Zahl von Abflachungen auf. Durch das Abstüt¬ zen der Pumpenkolben 13 bzw. der Gleitschuhe 14 am Hubring 11 wird dieser an einem Mitdrehen mit der Antriebswelle 10 ge- hindert. Während einer Umdrehung der Antriebswelle 10 führt der Hubring 11 lediglich eine Taumelbewegung aus. Aufgrund der Taumelbewegung des Hubrings 11 kommt es zu einer Relativ¬ bewegung zwischen dem Hubring 11 und dem Gleitschuh 14. Durch die Relativbewegung treten Reibkräfte auf, wodurch eine Rei- bungswärme im Kurbelraum 3 entsteht, die für eine Erhöhung der Kurbelraumtemperatur sorgt. Durch die ansteigende Tempe¬ ratur im Kurbelraum 3 wird der sich im Kurbelraum 3 befindli¬ che Kraftstoff erwärmt. Hierdurch nimmt die Schmiereigen¬ schaft des Kraftstoffes ab. Um dies zu verhindern wird ein Teil des von der Vorförderpumpe 16 zur Radialkolbenpumpe 1 geförderten Kraftstoffs abgezweigt und über eine Spülleitung 4 in den Kurbelraum 3 geführt. Hierdurch findet ein kontinu¬ ierlicher Austausch des Kraftstoffs im Kurbelraum 3 statt. Somit wird die Wärme vom Kraftstoff aus dem Kurbelraum 3 ab- geführt. Die Spülleitung 4 steht in Wirkverbindung mit einer Rücklaufleitung 5 die den Kraftstoff zurück zu einem in der Figur 1 nicht dargestellten Kraftstofftank fördert. Die Rück¬ führleitung 5 dient ebenso dazu, die von einem der Radialkol¬ benpumpe 1 nachgeschalteten Druckregelventil 21 abgesteuerte Kraftstoffmenge zurück zum Kraftstofftank zu leiten. Das
Druckregelventil 21 kann dabei wie in Figur 1 gezeigt, direkt an der Radialkolbenpumpe 1 befestigt sein. Ebenfalls ist es möglich, das Druckregelventil 21 direkt an ein Rail oder zwi¬ schen Rail und Radialkolbenpumpe 1 zu befestigen. Das Druckregelventil 21 dient dazu, bei einem Überschreiten eines festgelegten Kraftstoffdrucks zu öffnen und das Kraft¬ stoffsystem somit vor einer unzulässig hohen Druckbelastung zu schützen. Je nach Betriebszustand können beim Öffnen des Druckregelventils 21 größere Absteuermengen in die Rücklauf¬ leitung 5 eintreten. Um zu verhindern, dass diese großen Kraftstoffmengen den Kraftstoff aus der Spülleitung 4 zurück in den Kurbelraum 3 drücken, ist zwischen der Rücklaufleitung 5 und der Spülleitung 4 ein Rückschlagventil 6 angeordnet, welches ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rücklauflei¬ tung 5 in die Spülleitung 4 verhindert.
Um die Wellenabdichtung 7 vor zu hohen Druckbelastungen zu schützen, weist die Radialkolbenpumpe 1 eine Entlastungsboh¬ rung 8 auf. Die Entlastungsbohrung 8 dient dazu, dass Kraft¬ stoff der sich vor der Wellenabdichtung 7 ansammelt abgeführt werden kann. Die Entlastungsbohrung 8 mündet in die Spüllei- tung 4, in Strömungsrichtung vor dem Rückschlagventil 6.
Hierdurch wird verhindert, dass bei großen Absteuermengen des Druckregelventils 21 Kraftstoff zurück in die Entlastungsboh¬ rung 8 gedrückt werden kann. Dies könnte anderenfalls dazu führen, dass die Wellenabdichtung 7 beschädigt wird und im ungünstigsten Fall aus dem Pumpengehäuse 2 hinausgedrückt wird.
Figur 2 und 3 zeigen Detailansicht des in Figur 1 gezeigten Rückschlagventils 6. Figur 2 zeigt dabei das Rückschlagventil 6 in geöffneter und Figur 3 in geschlossener Stellung. Das Rückschlagventil 6 dient, wie bereits beschrieben, dazu ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung 5 in die Spülleitung 4 zu verhindern. Das Rückschlagventil 6 ist in der dargestellten Ausführungsform als federbelastetes Regel- ventil ausgebildet. Die Ventilfeder 20 spannt dabei den Ven¬ tilkörper 17 so vor, dass der Ventilkörper 17 sich in einer ersten, geöffneten Ventilstellung befindet. In dieser Stel¬ lung kann der Kraftstoff aus der Spülleitung 4 in die Rück¬ laufleitung 5 strömen (Figur 2) .
Das Rückschlagventil 6 ist auf besonders einfache Weise mit Hilfe eines Befestigungselementes 9 im Pumpengehäuse 2 fi- xiert. Das Befestigungsmittel 9, dient gleichzeitig als An¬ schlussnippel 9a für die Radialkolbenpumpe 1. Der Anschuss¬ nippel 9a weist ein Außengewinde auf, über das der Anschluss¬ nippel 9a in das Pumpengehäuse 2 der Radialkolbenpumpe 1 einschraubbar ist. Durch das Einschrauben des Anschlussnip¬ pels 9a wird der Ventilkörper 17 zwischen dem Anschlussnippel 9a und dem Pumpengehäuse 2 fixiert. Der Anschlussnippel 9a ist dabei derart ausgebildet, dass er gleichzeitig das Ven¬ tilgehäuse bildet. Hierdurch ist kein zusätzliches Ventilge- häuse notwendig, wodurch sich der Aufbau des Rückschlagven¬ tils 6 wesentlich vereinfacht und die Teileanzahl reduziert wird. Der Anschlussnippel 9a weist stromaufwärts des Rück¬ schlagventils 6 eine weitere Zuleitung 23 auf, über die die Absteuermenge des Druckregelventil 21 und gegebenenfalls ein Leckagestrom der Einspritzinjektoren (nicht dargestellt) zum Tank zurückgeleitet werden kann.
Überschreitet die Abströmmenge vom Druckregelventil 21 einen bestimmten Wert, so kann Kraftstoff von der Rücklaufleitung 5 zurück in die Spülleitung 4 gedrückt werden. Aufgrund der im Ventilkörpers 17 ausgebildeten Drossel 22 entsteht auf Grund der hohen Absteuermenge ein Staudruck der den Ventilkörper 17 entgegen der Kraft der Ventilfeder 20 in eine zweite, ge¬ schlossene Ventilstellung bewegt. In dieser Stellung ver- schließt das Rückschlagventil 6 die Verbindung zwischen der Spülleitung 4 und der Rücklaufleitung 5 (Figur 3) . Hierdurch wird vermieden, dass Kraftstoff zurück aus der Rücklauflei¬ tung 5 in die Spülleitung 4 fließen kann. Ein Anstieg der Kraftstofftemperatur im Kurbelraum 3 wird wirksam verhindert. Sobald die Abströmmenge vom Druckregelventil 21 zurück geht nimmt der Staudruck ab und der Ventilkörper 17 des Rück¬ schlagventils 6 bewegt sich wieder in seine erste, geöffnete Ventilstellung so dass die Spülleitung 4 wieder freigegeben wird und die Wärme über den Spülstrom aus dem Kurbelraum 3 abgeführt werden kann. Durch die Anordnung eines Rückschlagventils 6 in der Wirkver¬ bindung zwischen der Spülleitung 4 und der Rücklaufleitung 5 wird wirkungsvoll ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung 5 in die Spülleitung 4, auch bei hoher Ab- strömmenge des Druckregelventils, verhindert. Durch die damit einhergehende Absenkung der Kraftstofftemperatur im Kurbel¬ raum 3 wird die Schmiereigenschaft des Kraftstoff positiv be- einflusst. Somit ist ein sicherer Betrieb der Radialkolben¬ pumpe 1 auch bei sehr hohen Drücken gewährleistet.

Claims

Patentansprüche
1. Pumpenanordnung umfassend eine Radialkolbenpumpe (1) mit einem Pumpengehäuse (2) in dem ein Kurbelraum (3) ausge- bildet ist, welcher über eine Spülleitung (4) mit einem Kühl-/ Schmiermittelstrom versorgbar ist, wobei die Spülleitung (4) mit einer Rücklaufleitung (5) in Wirk¬ verbindung steht, durch die überschüssiger Kraftstoff aus der Pumpenanordnung abführbar ist, und wobei die Wirkverbindung ein Rückschlagventil (6) aufweist, wel¬ ches ein Zurückströmen von Kraftstoff aus der Rücklauf¬ leitung (5) in die Spülleitung (4) weitestgehend verhin¬ dert .
2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, bei dem die Radialkol¬ benpumpe (1) wenigstens antriebsseitig eine Wellenab¬ dichtung (7) aufweist, die durch eine Entlastungsbohrung (8) druckentlastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsbohrung (8) derart ausgebildet ist, dass das Rückschlagventil (6) ein Zurückströmen von Kraft¬ stoff aus der Rücklaufleitung (5) in die Entlastungsboh¬ rung (8) weitestgehend verhindert.
3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (6) als federbelastetes Regelventil ausgebildet ist.
4. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorherigen An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (6) mittels eines Befestigungsele¬ ments (9) im Pumpengehäuse (2) fixiert ist.
5. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorherigen An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9, 9a) als Anschlussnippel (9a) ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorherigen An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussnippel (9a) in das Pumpengehäuse (2) einge¬ schraubt ist.
PCT/EP2005/053715 2004-11-17 2005-07-29 Pumpenanordnung WO2006053792A1 (de)

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