WO2010130497A1

WO2010130497A1 - Hochdruckpumpe

Info

Publication number: WO2010130497A1
Application number: PCT/EP2010/053696
Authority: WO
Inventors: Andreas Dutt
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2010-11-18
Also published as: KR101682737B1; RU2554377C2; KR20120018316A; DE102009003054A1; CN102422011A; JP5491621B2; EP2430303A1; JP2012526242A; CN102422011B; EP2430303B1; US20120051951A1; RU2011150403A

Abstract

Eine Hochdruckpumpe (1), die insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, weist eine Pumpenbaugruppe (13) und eine Antriebswelle (6) auf, die einen der Pumpenbaugruppe (13) zugeordneten Nocken (9) umfasst. Dabei umfasst die Pumpenbaugruppe (13) eine Laufrolle (25), die mit ihrer Rollenoberfläche (35) an einer Lauffläche (10) des Nockens (9) abrollt. Eine Wälzbeanspruchbarkeit der Laufrolle (25) an der Rollenoberfläche (35) der Laufrolle (25) und eine Wälzbeanspruchkeit (9) an der Lauffläche (10) des Nockens (9) sind dabei gleich groß vorgegeben. Bei der hochdynamischen Beanspruchung des Nockens (9) und der Laufrolle (25) im Betrieb ergibt sich dadurch eine kritische Schwellspannung für beide Bauteile (9, 25), die für beide Bauteile (9, 25) gleich kritisch ist.

Description

5Beschreibung

Titel Hochdruckpumpe

l OStand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffpumpen für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.

15

Aus der DE 10 2005 046 670 A1 ist eine Hochdruckpumpe für eine Brennstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse auf, in dem wenigstens ein Pumpenelement angeordnet ist. Das Pumpenelement umfasst einen durch eine Antriebswelle in einer Hubbewegung angetriebe-

2 Onen Pumpenkolben, der in einer Zylinderbohrung eines Teils des Pumpengehäuses verschiebbar geführt ist und in dieser einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Hierbei weist die Antriebswelle einen Nocken auf, wobei der Pumpenkolben durch den Nocken der Antriebswelle in radialer Richtung zu einer Drehachse der Antriebswelle angetrieben wird. Zwischen dem Pumpenkolben und dem Nocken der Antriebswelle ist ein Stößel angeordnet, über den sich

25der Pumpenkolben über eine Rolle am Nocken der Antriebswelle abstützt. In den Stößel ist ein Stützelement eingesetzt, in dem die Rolle drehbar gelagert ist, wobei die Rolle auf dem Nocken der Antriebswelle abrollt. Die Drehachse der Rolle ist hierbei annähernd parallel zur Drehachse der Antriebswelle.

30Die aus der DE 10 2005 046 670 A1 bekannte Hochdruckpumpe hat den Nachteil, dass im Betrieb eine schwellende Beanspruchung des Nockens und der Laufrolle auftritt, die zu einer Materialermüdung führt.

Offenbarung der Erfindung

35 Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein zuverlässiger Betrieb, insbesondere eine verbesserte Haltbarkeit des Nockens und/oder der Laufrolle, erzielt ist. Speziell sind der Nocken und die Laufrolle im Hinblick auf die im Betrieb auftretende schwellende Beanspruchung verbessert ausgestaltet. 5

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.

Vorteilhaft ist es, dass ein Radius der Laufrolle kleiner ist als ein Krümmungsradius des No- l Ockens an einer Stelle der Lauffläche, an der die Laufrolle in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe anliegt, und dass ein Elastizitätsmodul eines Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle zumindest an ihrer Rollenoberfläche gebildet ist, kleiner ist als ein Elastizitätsmodul eines Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken zumindest an seiner Lauffläche gebildet ist. Hierdurch kann bei unterschiedlichen Geometrien der Laufrolle und des Nockens I5die Ausprägung einer kritischen Schwellspannung für die Laufrolle und den Nocken im Betrieb gleich kritisch ausgelegt werden. Hierdurch ist eine Optimierung hinsichtlich einer Streckgrenze der Laufrolle und einer Streckgrenze des Nockens möglich. Im oberen Totpunkt ist die Hertzsche Pressung an der Rollenoberfläche der Laufrolle gleich groß wie die Hertzsche Pressung an der Lauffläche des Nockens. Die Hertzsche Pressung muss dabei 20jeweils kleiner sein als die Streckgrenze der Laufrolle beziehungsweise des Nockens. In vorteilhafter Weise kann durch die angepasste Ausgestaltung der Laufrolle an den Nocken die Ermüdung der beiden Bauteile Laufrolle und Nocken optimiert werden.

Vorteilhaft ist es, dass der Radius der Laufrolle kleiner ist als der Krümmungsradius des No- 25ckens an der Stelle der Lauffläche, an der die Laufrolle in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe anliegt und dass die Laufrolle zumindest eine Bohrung aufweist, die sich zumindest teilweise in Richtung einer Drehachse der Laufrolle erstreckt. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass die Bohrung bezüglich der Drehachse der Laufrolle zumindest im wesentlichen als axiale oder zumindest im Wesentlichen als koaxiale Bohrung ausgestaltet ist 30und/oder dass die Bohrung als Durchgangsbohrung ausgestaltet ist, die sich von einer Seite der Laufrolle zu einer anderen Seite der Laufrolle erstreckt. Hierdurch kann bei unterschiedlichen Geometrien im oberen Totpunkt eine Verringerung der Steifigkeit der Laufrolle im Bereich ihrer Rollenoberfläche erzielt werden.

35Vorteilhaft ist es auch, dass der Radius der Laufrolle kleiner ist als der Krümmungsradius des Nockens an der Stelle der Lauffläche, an der die Laufrolle in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe anliegt, und dass zumindest eine Druckeigenspannung der Laufrolle an ihrer Rollenoberfläche erhöht ist. Speziell ist es vorteilhaft, dass die Rollenoberfläche der Laufrolle einsatzgehärtet und/oder kugelgestrahlt und/oder rolliert und/oder nitriert und/oder nitrocarburiert ist. Hierdurch kann bei unterschiedlichen Geometrien der Laufrolle und des 5 Nockens am oberen Totpunkt die Wälzfestigkeit der Laufrolle durch Einbringen von Druckeigenspannung an der Oberfläche erhöht werden. Hierdurch ist eine vorteilhafte Anpassung der Laufrolle an den Nocken möglich.

Vorteilhaft ist es, dass der Radius der Laufrolle größer ist als der Krümmungsradius des No- l Ockens an der Stelle der Lauffläche, an der die Laufrolle in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe anliegt, und dass der Elastizitätsmodul des Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle zumindest an ihrer Rollenoberfläche gebildet ist, größer ist als der Elastizitätsmodul des Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken zumindest an seiner Lauffläche gebildet ist. Hierdurch kann eine vorteilhafte Anpassung der Laufrolle und des Nockens aneinander I5erfolgen. Hierbei ist es auch möglich, dass zumindest eine Druckeigenspannung des Nockens an seiner Lauffläche erhöht ist.

Vorteilhaft ist es, dass ein Elastizitätsmodul und/oder eine Wälzfestigkeit und/oder eine Querdehnungszahl des Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle zumindest an ihrer RoI-

20lenoberfläche gebildet ist, und ein Elastizitätsmodul und/oder eine Wälzfestigkeit und/oder eine Querdehnungszahl des Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken zumindest an seiner Lauffläche gebildet ist, jeweils zumindest näherungsweise gleich groß vorgegeben sind und dass ein Radius der Laufrolle und ein Krümmungsradius des Nockens im Bereich einer Stelle der Lauffläche, an der die Lauffläche in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe

25anliegt, zumindest näherungsweise gleich groß vorgegeben sind. Beispielsweise können die Laufrolle und der Nocken aus gleichen oder vergleichbaren Stählen gebildet sein, die hinsichtlich der Elastizitätsmodule, der Wälzfestigkeit und der Querdehnungszahl gleich oder vergleichbar ausgestaltet sind. In diesem Fall ist der Krümmungsradius des Nockens im Bereich des oberen Totpunkts zumindest näherungsweise gleich dem Radius der Laufrolle

30ausgelegt, so dass sich eine vorteilhafte Anpassung ergibt. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass der Radius der Laufrolle und der Krümmungsradius des Nockens an der Stelle der Lauffläche, an der die Laufrolle in dem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe anliegt, um weniger als 5 % voneinander abweichen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:

5Fig. 1 eine Hochdruckpumpe in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 2 einen auszugsweisen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Hochdruckpumpe entlang der mit Il bezeichneten Schnittlinie.

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Fig. 1 zeigt eine Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Hochdruckpumpe 1 kann insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Speziell eignet sich die i5Hochdruckpumpe 1 für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.

Die Hochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse 2 auf. In diesem Ausführungsbei- 20spiel besteht das Gehäuse 2 aus den Gehäuseteilen 3, 4, 5, wobei das Gehäuseteil 3 einen Grundkörper, das Gehäuseteil 4 einen Zylinderkopf und das Gehäuseteil 5 einen an dem Grundkörper 3 befestigten Flansch darstellt.

Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Antriebswelle 6 auf, die an Lagerstellen 7, 8 in den Ge- 25häuseteilen 3, 5 gelagert ist. Zwischen den Lagerstellen 7, 8 weist die Antriebswelle 6 einen Nocken 9 auf. Der Nocken 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Zweifach nocken ausgestaltet. Der Nocken 9 kann auch als Einfach- oder als ein anderer Mehrfachnocken ausgestaltet sein.

30Das Gehäuseteil 3 der Hochdruckpumpe 1 weist eine Führungsbohrung 12 auf, in der eine Pumpenbaugruppe 13 angeordnet ist. Der Nocken 9 ist der Pumpenbaugruppe 13 zugeordnet. Je nach Ausgestaltung der Hochdruckpumpe 1 können auch mehrere der Pumpenbaugruppe 13 entsprechende Pumpenbaugruppen vorgesehen sein. Solche Pumpenbaugruppen können dem Nocken 9 oder einem anderen Nocken, der dem Nocken 9 entspricht, zu-

35geordnet sein. Hierdurch kann je nach Ausgestaltung eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe verwirklicht werden. Das als Zylinderkopf ausgestaltete Gehäuseteil 4 weist einen Ansatz 14 auf, der sich in die Führungsbohrung 12 erstreckt. Der Ansatz 14 weist eine Zylinderbohrung 15 auf, in der ein Kolben 16 in Richtung einer Achse 17 der Führungsbohrung 12 verschiebbar geführt ist, wie 5es durch einen Doppelpfeil 18 veranschaulicht ist. Der Kolben 16 begrenzt einen Pumpenarbeitsraum 19 in der Zylinderbohrung 15. Über ein an dem Gehäuseteil 4 vorgesehenes Einlassventil 20 ist Brennstoff aus einem Brennstoffkanal 21 in den Pumpenarbeitsraum 19 einleitbar. Ferner ist an dem Gehäuseteil 4 ein Auslassventil 22 vorgesehen, über das unter hohem Druck stehender Brennstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 19 zu einem Brennstoffkanal 1013 führbar ist. Der Brennstoffkanal 13 kann beispielsweise mit einem Common-Rail verbunden sein, um unter hohem Druck stehenden Brennstoff zu dem Common-Rail zu führen.

Die Pumpenbaugruppe 13 weist eine Laufrolle 25 auf, die von einem Rollenschuh 26 aufgenommen ist. Der Rollenschuh 26 ist dabei in einem im Wesentlichen hohlzylinderförmigen l5Stößelkörper 27 eingesetzt. Ferner ist der Stößelkörper 27 mit einem scheibenförmigen Mitnahmeelement 28 verbunden, das den Kolben 16 oberhalb eines Bundes 29 des Kolbens 16 umgreift. Dadurch ist der Kolben 16 über seinen Bund 29 in Anlage mit dem Rollenschuh 26 gehalten. Ferner ist eine Kolbenfeder 30 vorgesehen, die auf den Stößelkörper 27 und/oder das Mitnahmeelement 28 einwirkt und somit den Stößelkörper 27 zusammen mit dem KoI-

2 Oben 16 in Richtung auf die Laufrolle 25 mit einer gewissen Federkraft beaufschlagt. Dadurch liegen der Kolben 16 mit seinem Bund 29, der Rollenschuh 26, die Rolle 25 und eine Lauffläche 10 des Nockens 9 jeweils aneinander an, wobei diese gegenseitige Anlage auch bei hohen Drehzahlen der Hochdruckpumpe 1 gewährleistet ist.

25lm Betrieb der Hochdruckpumpe 1 wird dadurch die durch den Doppelpfeil 18 veranschaulichte Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 erzielt, so dass die Förderung von unter hohem Druck stehenden Brennstoff zu dem Common-Rail erfolgt. Während eines Pumpenhubs des Kolbens 16 zum Fördern von Brennstoff zu dem Common-Rail über den Brennstoffkanal 23 wirkt eine relativ große Pumpenkraft F (Fig. 2) über den Rollenschuh 26 auf die Laufrolle

3025. Die Laufrolle 25 stützt sich hierbei an der Lauffläche 10 ab.

Im Betrieb der Hochdruckpumpe 1 rotiert die Antriebswelle 6 um eine Achse 31. Ferner läuft die Laufrolle 25 an der Lauffläche 10 des Nockens 9 ab. Eine Drehachse 32 der Laufrolle 25 ist hierbei zumindest näherungsweise parallel zu der Achse 31 der Antriebswelle 6 orientiert. 35 Die Laufrolle 25 weist eine Rollenoberfläche 35 auf. Die Laufrolle 25 rollt mit ihrer Rollenoberfläche 35 im Betrieb an der Lauffläche 10 des Nockens 9 ab. Die Hochdruckpumpe 1 des Ausführungsbeispiels ist im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 im weiteren Detail beschrieben.

5Fig. 2 zeigt einen auszugsweisen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Hochdruckpumpe 1 entlang der mit Il bezeichneten Schnittlinie. Hierbei zeigt die Fig. 2 eine Situation, in der ein oberer Totpunkt der Pumpenbaugruppe 13 erreicht ist. Die Laufrolle 25 liegt hierbei mit ihrer Rollenoberfläche 35 an einer Stelle 36 der Lauffläche 10 des Nockens 9 an. In dieser Stellung beziehungsweise im Bereich dieser Stellung tritt die höchste Beanspruchung der Lauf- l Orolle 25 sowie des Nockens 9 auf. Dabei wird der maximale Förderhub des Kolbens 16 der Pumpenbaugruppe 13 erreicht, so dass der maximale, von der Hochdruckpumpe 1 erzeugbare Druck im Pumpenarbeitsraum 19 besteht. Dies wirkt sich in einer entsprechend großen Kraft F aus.

15 Die Laufrolle 25 und der Nocken 9 können aus gehärteten hochfesten Werkzeugstählen hergestellt sein. Hierbei sind eine geometrische Ausgestaltung und ein Laufrollen-Werkstoff der Laufrolle 25 sowie eine geometrische Ausgestaltung des Nockens und ein Nocken-Werkstoff des Nockens 9 so gewählt, dass eine Wälzbeanspruchbarkeit der Laufrolle 25 und eine Wälzbeanspruchbarkeit des Nockens 9 an der Lauffläche 10 des Nockens 9 zumindest nä-

20herungsweise gleich groß vorgegeben sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist speziell die Wälzbeanspruchbarkeit des Nockens 9 an der Stelle 36 seiner Lauffläche 10 relevant, da hier eine maximale Wälzbeanspruchung des Nockens 9 auftritt. Durch die Ausgestaltung des Nockens 9 als Zweifach nocken 9 tritt eine entsprechend große Wälzbeanspruchung auch an einer weiteren Stelle 37 der Lauffläche 10 des Nockens 9 auf. Die Stelle 37 ist dabei bezüg-

25lich der Achse 31 der Antriebswelle 6 gegenüberliegend zu der Stelle 36 an der Lauffläche 10 angeordnet.

Die Laufrolle 35 ist zumindest näherungsweise zylinderförmig ausgestaltet. Die Laufrolle 25 weist bezüglich ihrer Rollenoberfläche 35 einen Radius 38 auf. Außerdem weist der Nocken

309 bezüglich seiner Lauffläche 10 einen umfänglich variierenden Krümmungsradius auf. Da die höchste Wälzbeanspruchung des Nockens 9 im Bereich der Stellen 36, 37 auftritt, ist ein Krümmungsradius 39 an der Stelle 36 relevant, an der die Laufrolle 25 in dem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe 13 an der Lauffläche 10 anliegt. Für die Stelle 37 ergibt sich hierbei ein entsprechender Krümmungsradius 40, der gleich dem Krümmungsradius 39 ist.

35 Je nach Ausgestaltung der Hochdruckpumpe 1 kann der Radius 38 der Laufrolle 25 gleich, kleiner oder auch größer als der Krümmungsradius 39 des Nockens 9 sein.

In der in der Fig. 1 dargestellten Stellung des Nockens 9 im oberen Totpunkt der Pumpen- 5baugruppe 13 ist die Hertzsche Pressung an der Lauffläche 10 des Nockens 9 sowie der Rollenoberfläche 35 der Laufrolle 25 für beide Bauteile 9, 25 gleich groß. Diese Hertzsche Pressung muss für einen zuverlässigen Betrieb kleiner sein als die Streckgrenze der Bauteile Laufrolle 25 und Nocken 9. Da die Beanspruchung im Betrieb hochdynamisch erfolgt, ist im Hinblick auf einen zuverlässigen Betrieb eine Ermüdung der Laufrolle 25 und/oder eine Er- l Omüdung des Nockens 9 von Bedeutung. Die schwellende Beanspruchung der Laufrolle 25 und des Nockens 9 hat ihr Maximum unterhalb der Rollenoberfläche 35 beziehungsweise der Lauffläche 10. Ferner ist die schwellende Belastung abhängig von der Beanspruchung, der Geometrie, insbesondere dem Radius 38 der Laufrolle 25 und den Krümmungsradien 39, 40 an den Stellen 36, 37, und des Elastizitätsmoduls der Laufrolle 25 beziehungsweise des lδNockens 9. Für einen zuverlässigen Betrieb über die Lebensdauer der Hochdruckpumpe 1 darf die schwellende Beanspruchung die zulässige Wälzfestigkeit des für die Bauteile 25, 9 verwendeten Werkstoffs beziehungsweise der Werkstoffe nicht überschreiten. Die schwellende Beanspruchung wirkt sich dabei um so stärker aus, je kleiner der Radius 38 der Laufrolle 25 beziehungsweise der Krümmungsradius 39 des Nockens 9 ist. Somit wird das Bau-

2 Oteil 25, 29 stärker belastet, das den kleineren Radius 38 beziehungsweise Krümmungsradius 39 aufweist.

In vorteilhafter Weise wird die kritische Schwellspannung für beide Bauteile 9, 25 gleich kritisch im Hinblick auf die zulässige Wälzbeanspruchung ausgelegt. Beispiele für mögliche 25Auslegungen sind im Folgenden weiter beschrieben.

Falls der Radius 38 der Laufrolle 25 kleiner vorgegeben ist als der Krümmungsradius 39 des Nockens 9, dann ist in vorteilhafter weise ein Elastizitätsmodul des Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle 25 zumindest im Bereich ihrer Rollenoberfläche 35 gebildet ist, kleiner

3OaIs ein Elastizitätsmodul des Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken 9 zumindest im Bereich seiner Lauffläche 10 gebildet ist. Möglich ist es in diesem Fall auch, dass die Laufrolle zumindest eine Bohrung 41 aufweist. Solch eine Bohrung 41 ermöglicht eine Verringerung der Steifigkeit der Laufrolle 25, insbesondere im Bereich ihrer Rollenoberfläche 35. Die Bohrung 41 ist vorzugsweise als axiale oder koaxiale Bohrung 41 ausgestaltet. In diesem Aus-

35führungsbeispiel ist die Bohrung 41 als axiale Bohrung ausgestaltet, die sich entlang der Drehachse 32 der Laufrolle 25 erstreckt. Die Bohrung 41 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Durchgangsbohrung 41 ausgestaltet. Die Bohrung 41 erstreckt sich von einer Seite 42 der Laufrolle 25 bis zu einer anderen Seite 43 der Laufrolle 25, die von der Seite 42 abgewandt ist.

5ln dem Fall, in dem der Radius 38 der Laufrolle 25 kleiner ist als der Krümmungsradius 39 des Nockens 9 an der Stelle 36 der Lauffläche 10, ist es auch von Vorteil, dass Druckeigenspannungen der Laufrolle 25 an ihrer Rollenoberfläche 35 erhöht sind. Hierbei kann die Laufrolle 25 im Bereich ihrer Rollenoberfläche 35 bearbeitet sein. Speziell ist ein Einsatzhärten der Rollenoberfläche 35, ein Kugelstrahlen der Rollenoberfläche 35, ein Rollieren der RoI- l Olenoberfläche 35, ein Nitrieren der Rollenoberfläche 35 oder auch ein Nitrocarburieren der Rollenoberfläche 35 möglich. Hierdurch kann die Wälzfestigkeit der Laufrolle 25, insbesondere der Rollenoberfläche 35 der Laufrolle 25, durch Einbringen von Druckeigenspannungen an der Rollenoberfläche 35 erhöht werden.

I5ln einem Fall, in dem der Radius 38 der Laufrolle 25 größer ist als der Krümmungsradius 39 des Nockens 9, ist es von Vorteil, dass der Elastizitätsmodul des Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle 25 gebildet ist, größer ist als der Elastizitätsmodul des Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken 9 zumindest an seiner Lauffläche 10 gebildet ist. Hierdurch ist ein Belastungsausgleich möglich, um die gleiche oder zumindest eine vergleichbare Belastung so-

20wohl für die Laufrolle 25 als auch für den Nocken 9 zu erzielen. Möglich ist auch eine Bearbeitung, insbesondere eine Oberflächenbearbeitung, des Nockens 9. Diese kann entsprechend einer Oberflächenbearbeitung der Rollenoberfläche 35 der Laufrolle 25 ausgeführt sein.

25ln einem Fall, in dem der Radius 38 der Laufrolle 25 und der Krümmungsradius 39 des Nockens 9 an der Stelle 36 der Lauffläche 10 zumindest näherungsweise gleich groß sind, ist es von Vorteil, dass der Laufrollen-Werkstoff der Laufrolle 25 und der Nocken-Werkstoff des Nockens 9 jeweils zumindest näherungsweise einen gleich großen Elastizitätsmodul, zumindest näherungsweise eine gleich große Wälzfestigkeit und/oder zumindest näherungsweise

3 (Deine gleich große Querdehnungszahl aufweisen. Hierdurch ist sowohl eine vergleichbare Geometrie als auch eine Paarung aus vergleichbaren oder gleichen Werkstoffen für die Laufrolle 25 und den Nocken 9 im Bereich der Stellen 36, 37 ermöglicht. Hierdurch kann die gleiche oder zumindest eine vergleichbare Beanspruchung erzielt werden.

35Der Radius 38 der Laufrolle 25 und der Krümmungsradius 39 des Nockens 9 unterscheiden sich dabei vorzugsweise um weniger als 5 % voneinander. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

5Ansprüche

1. Hochdruckpumpe (1 ), insbesondere Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit zumindest einer Pumpenbaugruppe (13) und einer Antriebswelle (6), die zumindest einen der Pumpen- l Obaugruppe (13) zugeordneten Nocken (9) aufweist, wobei die Pumpenbaugruppe (13) eine Laufrolle (25) aufweist, die eine Rollenoberfläche (35) aufweist, und wobei die Laufrolle (25) an einer Lauffläche (10) des Nockens (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wälzbeanspruchbarkeit der Laufrolle (25) an der Rollenoberfläche (35) der Lauf-

I5rolle (25) und eine Wälzbeanspruchbarkeit des Nockens (9) an der Lauffläche (10) des Nockens (9) zumindest näherungsweise gleich groß vorgegeben sind.

2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

20dass ein Radius (38) der Laufrolle (25) kleiner ist als ein Krümmungsradius (39) des Nockens (9) an einer Stelle (36) der Lauffläche (10), an der die Laufrolle (25) in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe (13) anliegt, und dass ein Elastizitätsmodul eines Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle (25) zumindest an ihrer Rollenoberfläche (35) gebildet ist, kleiner ist als ein Elastizitätsmodul eines Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken (9)

25zumindest an seiner Lauffläche (10) gebildet ist.

3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius (38) der Laufrolle (25) kleiner ist als ein Krümmungsradius (39) des No- 30ckens (9) an einer Stelle (36) der Lauffläche (10), an der die Laufrolle (25) in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe (13) anliegt, und dass die Laufrolle (25) zumindest eine Bohrung (41 ) aufweist, die sich zumindest teilweise in Richtung einer Drehachse (32) der Laufrolle (25) erstreckt.

354. Hochdruckpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (41 ) bezüglich der Drehachse (32) der Laufrolle (25) zumindest im Wesentlichen als axiale oder zumindest im Wesentlichen koaxiale Bohrung (41 ) ausgestaltet ist und/oder dass die Bohrung (41 ) als Durchgangsbohrung (41 ) ausgestaltet ist, die sich von einer Seite (42) der Laufrolle (25) zu einer anderen Seite (43) der Laufrolle (25) erstreckt. 5

5. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius (38) der Laufrolle (25) kleiner ist als ein Krümmungsradius (39) des Nockens (9) an einer Stelle (36) der Lauffläche (10), an der die Laufrolle (25) in einem oberen l OTotpunkt der Pumpenbaugruppe (13) anliegt, und dass zumindest eine Druckeigenspannung der Laufrolle (25) an ihrer Rollenoberfläche (35) erhöht ist.

6. Hochdruckpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

I5dass die Rollenoberfläche (35) der Laufrolle (25) einsatzgehärtet und/oder kugelgestrahlt und/oder rolliert und/oder nitriert und/oder nitrocarburiert ist.

7. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

20dass ein Radius (38) der Laufrolle (25) größer ist als ein Krümmungsradius (39) des Nockens (9) an einer Stelle (36) der Lauffläche (10), an der die Laufrolle (25) in einem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe (13) anliegt, und dass ein Elastizitätsmodul eines Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle (25) zumindest an ihrer Rollenoberfläche (35) gebildet ist, größer ist als ein Elastizitätsmodul eines Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken (9)

25zumindest an seiner Lauffläche (10) gebildet ist.

8. Hochdruckpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Druckeigenspannung des Nockens (9) an seiner Lauffläche (10) erhöht 30ist.

9. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Elastizitätsmodul und/oder eine Wälzfestigkeit und/oder eine Querdehnungszahl 35eines Laufrollen-Werkstoffs, aus dem die Laufrolle (25) zumindest an ihrer Rollenoberfläche (35) gebildet ist, und ein Elastizitätsmodul und/oder eine Wälzfestigkeit und/oder eine Quer- dehnungszahl eines Nocken-Werkstoffs, aus dem der Nocken (9) zumindest an seiner Lauffläche (10) gebildet ist, jeweils zumindest näherungsweise gleich groß vorgegeben sind und dass ein Radius (38) der Laufrolle (25) und ein Krümmungsradius (39) des Nockens (9) im Bereich einer Stelle (36) der Lauffläche (10), an der die Laufrolle (25) in einem oberen Totspunkt der Pumpenbaugruppe (13) anliegt, zumindest näherungsweise gleich groß vorgegeben sind.

10. Hochdruckpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, l Odass der Radius (38) der Laufrolle (25) und der Krümmungsradius (39) des Nockens (9) an der Stelle (36) der Lauffläche (10), an der die Laufrolle (25) in dem oberen Totpunkt der Pumpenbaugruppe (13) anliegt, um weniger als 5 % voneinander abweichen.