WO2013098259A1 - Pumpe, insbesondere kraftstoffhochdruckpumpe für eine kraftstoffeinspritzeinrichtung - Google Patents
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- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
- F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- 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
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- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
Definitions
- the invention is based on a pump, in particular
- High-pressure fuel pump for a fuel injection device according to the preamble of claim 1.
- Such a pump in the form of a high-pressure fuel pump is known from DE 199 07 311 AI.
- This pump has a drive shaft and at least one pump element, the one by a cam of the
- Drive shaft via a roller tappet in a lifting movement driven pump piston has.
- two pump elements are provided, which are arranged with respect to the axis of rotation of the drive shaft rotated by about 90 ° to each other.
- a roller running on the cam is mounted and the roller tappet is acted upon by a helical compression spring to the cam of the drive shaft.
- the drive shaft is driven by a drive device rotating in one direction.
- the drive device is at one outside of a
- Pump housing disposed end portion of the drive shaft and formed, for example, as a pulley, over the one of a
- Roller tappet comes to the plant. This can cause wear on the roller and / or on the boundary of the roller tappet, which can be problematic especially if the roller always in the same direction of their
- Rotary axis is moved and thus comes to rest on the same boundary of the roller tappet.
- the pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that, by the counter to the direction of rotation of the drive shaft winding direction of the helical compression spring acting in the direction of the axis of rotation of the roller force is generated by the coil spring caused by the load from the drive device Force in the direction of the axis of rotation of the roller counteracts.
- This ensures that the role does not always come to rest on the same boundary in the roller tappet but alternately at the boundaries on both sides of the role, so that increased closure can be avoided at one end of the role and / or on one of the boundaries. Overall, thus the wear of the pump is reduced.
- the dependent claims are advantageous embodiments and
- Influence of the forces acting on these forces can rotate about its longitudinal axis. Due to the design according to claim 3, in particular the wear is kept low in the higher-loaded pump element. drawing
- FIG. 1 shows a pump in a longitudinal section
- Figure 2 shows the pump in a cross section along line II-II in Figure 1
- Figure 3 shows a helical compression spring of the pump in a side view
- Figure 4 shows a first embodiment of an arrangement of a pump
- Figure 5 shows a second Embodiment of an arrangement of a pump
- Figure 6 shows a third embodiment of an arrangement of a pump.
- a pump is shown, in particular a
- the pump has a housing 10, which is formed in several parts and in which a rotationally driven drive shaft 12 is rotatably mounted about a rotational axis 13.
- the drive shaft 12 has at least one cam 16.
- the cam 16 may be a single or multiple cam.
- the pump has at least one or more pump elements 18, each with a pump piston 20 which is driven by the cam 16 of the drive shaft 12 at least indirectly in a lifting movement in at least approximately radial direction to the rotation axis 13 of the drive shaft 12.
- Drive shaft 12 has an end region protruding from the housing 10, on which a drive device 14 is provided.
- the drive device 14 may be, for example, a pulley over which a drive belt 17 extends, or a gear, over which a toothed belt extends or which meshes with a further gear.
- the direction of rotation of the drive shaft 12 is illustrated by an arrow 15.
- the pump piston 20 is tightly guided in a cylinder bore 22 of a housing part 24 of the pump. With its end facing away from the drive shaft 12, the pump piston 20 in the cylinder bore 22 defines a
- the pump working chamber 26 has via an opening into this inaugural inlet check valve 30 a connection with a leading example of a feed pump inlet 32, via which the Pump working space 26 when radially inwardly to the axis of rotation 15 of
- the pump chamber 26 also has an opening out of this outlet check valve 34 is connected to a drain 36, the high pressure accumulator 38 leads, for example, to a fuel and the radially outward from the rotational axis 13 of the drive shaft 12 directed away delivery stroke of the pump piston 20 fuel from the
- Fuel metering device 40 may be arranged, sucked by the suction stroke of the pump piston 20 and the delivery stroke in the
- High-pressure fuel storage 38 delivered amount of fuel can be variably adjusted.
- the fuel metering device 40 may be a proportional valve through which a variable flow area in the inlet 32 can be adjusted.
- the fuel meter 40 is controlled by an electronic
- Controlled control device such that the fuel high-pressure accumulator 38, a predetermined pressure prevails.
- the pump piston 20 is supported indirectly via a roller tappet 42 on
- the roller tappet 42 comprises a hollow cylindrical tappet body 44 in which a roller shoe 46 as
- the roller shoe 46 has on his the
- the pump piston 20 is coupled in the direction of its longitudinal axis 21 with the roller tappet 42.
- the plunger body 44 is slidably guided in a receptacle 52 in a part 53 of the pump housing 10 in at least approximately vertical direction to the axis of rotation 15 of the drive shaft 14.
- the receptacle 52 is formed for example as a bore.
- the roller tappet 42 is rotatable in the receptacle 52 about its longitudinal axis 32, which means there is no rotation for the roller tappet 42 available.
- the roller tappet 42 and associated with this pump piston 20 are replaced by a
- Helical compression spring 54 is applied to the cam 16 out.
- the roller 50 is movable in the recess 48 of the roller shoe 46 in the direction of its axis of rotation or longitudinal axis 51, wherein the axial movement of the roller 50 is limited by the fact that it comes with its end face against a boundary formed by the inner shell of the plunger body 44 ,
- the drive means 14 is a radially to the axis of rotation 13 of the
- roller 50 acts by a force in the direction of its axis of rotation 51 through which the roller 50 is pressed with its end face into contact with the inner surface of the plunger body 44, wherein the plunger body 44 is supported in its receptacle 52. Especially if the by the
- Drive means 14 generates force Fr in the direction of the longitudinal axis 43 of the roller tappet 42 or only with a slight inclination to the longitudinal axis 43 causes the deflection of the drive shaft 12 to a high axial force on the roller 50th If the force generated by the drive means 14 Fr strong inclined to Longitudinal axis 43 of the roller tappet 42 acts, so the bending of the leads
- Helical compression spring 54 in itself about its longitudinal axis 55 depending on the winding direction of the turns of the helical compression spring 54 in a clockwise or counterclockwise direction. During the compression of the helical compression spring 54, the torque acts in one direction and in the relaxation in the
- a helical compression spring 54 on the roller tappet 42 and consequently causes a force in the direction of the axis of rotation 51 on the roller 50.
- the roller 50 is held with increased force in abutment on the plunger body 44 and the roller 50 always comes on the same side in abutment with the plunger body 44.
- the winding direction of the turns of the helical compression spring 54 is selected so that the axial force generated due to the rotation of the helical compression spring 54 on the roller 50 opposite to the axial force generated due to the deflection of the drive shaft 12 on the roller 50.
- the roller 50 does not always start on the same side against the plunger body 44 but alternately on both sides whereby the wear of the roller 50 and / or the plunger body 44 can be kept low.
- the winding direction of the turns of the helical compression spring 54 seen in the direction of its longitudinal axis 55 can be either clockwise, so rotating to the right as shown in Figure 3, or counterclockwise, so be turning to the left.
- the direction of rotation 15 of the drive shaft 12 is fixed in view of the drive shaft 12 in the direction of its axis of rotation 13 of the
- Helical compression spring 54 to the right, ie clockwise.
- a right-wound, so wound in a clockwise helical compression spring 54 has a torsional moment in the clockwise direction during their compression and a torsional moment in their opposite direction in the counterclockwise direction in their relaxation.
- the torsional moment acts reversely, so in compression in the counterclockwise direction and relaxation in
- the pump may also have two pump elements 18a, 18b, which are arranged with respect to the rotation axis 13 of the drive shaft 12 rotated to each other.
- the two pump elements 18a, 18b are arranged rotated by an angle of about 90 ° to each other, wherein the cam 16 of the drive shaft 12 is a 180 ° double cam with two rotated by 180 ° cam lobes. From the illustration according to FIG.
- the pump again has two
- Pump elements 18c, 18d which are arranged rotated by 90 ° with respect to the axis of rotation 13 of the drive shaft 12 to each other.
- the arrangement of the pump with respect to the drive is different than in the embodiment of Figure 4, wherein the generated by the drive means 14 to the drive shaft 12 radial force Fr at a pump element 18c in the direction of the longitudinal axis 43 of the associated roller tappet 42 acts during the generated by the drive means 14 on the drive shaft 12 radial force Fr in the other pump element 18d strongly inclined to the longitudinal axis 43 of the associated roller tappet 42 acts.
- the winding direction of the turns of the helical compression spring 54 is opposite to the direction of rotation 15 of the drive shaft 12 while the winding direction of the turns of the helical compression spring 54 of the less heavily loaded pump element 18d is in the same direction as the direction of rotation 15 of the drive shaft 12 is. If the direction of rotation 15 of the drive shaft 12 as shown in Figure 6 to the left, so counterclockwise, so is the winding direction of the turns of the helical compression spring 54 at
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Abstract
Die Pumpe weist eine über eine Antriebseinrichtung (14) rotierend in einer Drehrichtung (15) angetriebene Antriebswelle (12) und wenigstens ein Pumpenelement (18) auf, das einen durch einen Nocken (16) der Antriebswelle (12) über einen Rollenstößel (42) in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (20) aufweist. Im Rollenstößel (42) ist eine auf dem Nocken (16) laufende Rolle (50) drehbar gelagert und der Rollenstößel (42) ist durch eine Schraubendruckfeder (54) zum Nocken (16) der Antriebswelle (12) hin beaufschlagt. Die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder (54) ist entgegengesetzt zu der von der Antriebseinrichtung (14) her betrachteten Drehrichtung (15) der Antriebswelle (12). Infolge dieser Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder (54) wird durch die Schraubendruckfeder (54) eine den sonstigen Kräften entgegenwirkende Kraft auf den Rollenstößel (42) und die Rolle (50) erzeugt, so dass der Verschleiß der Pumpe verringert und deren Lebensdauer verlängert werden kann.
Description
Beschreibung Titel
Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe für eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Pumpe, insbesondere
Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Pumpe in Form einer Kraftstoffhochdruckpumpe ist durch die DE 199 07 311 AI bekannt. Diese Pumpe weist eine Antriebswelle und wenigstens ein Pumpenelement auf, das einen durch einen Nocken der
Antriebswelle über einen Rollenstößel in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben aufweist. Bei der bekannten Pumpe sind zwei Pumpenelemente vorgesehen, die bezüglich der Drehachse der Antriebswelle zueinander um etwa 90° verdreht angeordnet sind. Im Rollenstößel jedes Pumpenelements ist eine auf dem Nocken laufende Rolle gelagert und der Rollenstößel wird durch eine Schraubendruckfeder zum Nocken der Antriebswelle hin beaufschlagt. Die Antriebswelle wird durch eine Antriebseinrichtung rotierend in einer Drehrichtung angetrieben. Die Antriebseinrichtung ist an einem außerhalb eines
Pumpengehäuses liegenden Endbereich der Antriebswelle angeordnet und beispielsweise als Riemenscheibe ausgebildet, über die ein von einer
Brennkraftmaschine angetriebener Riemen verläuft. Da der Riemen eine ausreichende Spannung aufweisen muss um das erforderliche Antriebsmoment auf die Antriebswelle zu übertragen bewirkt dieser eine senkrecht zur Drehachse der Antriebswelle auf diese wirkende Kraft. Diese aus dem Antriebsbereich herrühende Kraft bewirkt eine Verbiegung und/oder Verdrehung der
Antriebswelle, was zu Fehlstellungen der Rolle auf dem Nocken führen kann, wobei die Drehachse der Rolle dann nicht mehr exakt parallel zur Drehachse der
Antriebswelle verläuft. Dies führt wiederum zu einer Bewegung der Rolle in Richtung ihrer Drehachse, so dass die Rolle an einer Begrenzung im
Rollenstößel zur Anlage kommt. Hierbei kann Verschleiß an der Rolle und/oder an der Begrenzung des Rollenstößels auftreten, was insbesondere dann problematisch sein kann, wenn die Rolle immer in derselben Richtung ihrer
Drehachse bewegt wird und somit an derselben Begrenzung des Rollenstößels zur Anlage kommt.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Pumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die entgegen der Drehrichtung der Antriebswelle gewählte Wickelrichtung der Schraubendruckfeder eine in Richtung der Drehachse der Rolle wirkende Kraft durch die Schraubenfeder erzeugt wird, die der durch die Belastung aus der Antriebseinrichtung verursachten Kraft in Richtung der Drehachse der Rolle entgegen wirkt. Hierdurch wird erreicht, dass die Rolle nicht immer an derselben Begrenzung im Rollenstößel zur Anlage kommt sondern abwechselnd an den Begrenzungen beiderseits der Rolle, so dass erhöhter Verschließ an einer Stirnseite der Rolle und/oder an einer der Begrenzungen vermieden werden kann. Insgesamt wird somit der Verschleiß der Pumpe verringert. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpe angegeben. Die
entgegengesetzt zur Drehrichtung der Antriebswelle gewählte Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder ist insbesondere vorteilhaft bei einer Pumpe, bei der wie in Figur 2 angegeben keine Verdrehsicherung für den Rollenstößel vorgesehen ist, dieser sich also in seiner Aufnahme unter dem
Einfluss der auf diesen wirkenden Kräfte um seine Längsachse verdrehen kann. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 wird insbesondere der Verschleiß bei dem höher belasteten Pumpenelement gering gehalten.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Pumpe in einem Längsschnitt, Figur 2 die Pumpe in einem Querschnitt entlang Linie II-II in Figur 1, Figur 3 eine Schraubendruckfeder der Pumpe in einer Seitenansicht, Figur 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Pumpe, Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Pumpe und Figur 6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Pumpe.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Figuren 1 bis 6 ist eine Pumpe dargestellt, die insbesondere eine
Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer
Brennkraftmaschine ist. Die Pumpe weist ein Gehäuse 10 auf, das mehrteilig ausgebildet ist und in dem eine rotierend angetriebene Antriebswelle 12 um eine Drehachse 13 drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 12 weist wenigstens einen Nocken 16 auf. Der Nocken 16 kann ein Einfach- oder Mehrfachnocken sein. Die Pumpe weist wenigstens ein oder mehrere Pumpenelemente 18 mit jeweils einem Pumpenkolben 20 auf, der durch den Nocken 16 der Antriebswelle 12 zumindest mittelbar in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung zur Drehachse 13 der Antriebswelle 12 angetrieben wird. Die
Antriebswelle 12 weist einen aus dem Gehäuse 10 ragenden Endbereich auf, an dem eine Antriebseinrichtung 14 vorgesehen ist. Die Antriebseinrichtung 14 kann beispielsweise eine Riemenscheibe sein, über die ein Antriebsriemen 17 verläuft, oder ein Zahnrad, über das ein Zahnriemen verläuft oder das mit einem weiteren Zahnrad kämmt. Die Drehrichtung der Antriebswelle 12 ist mit einem Pfeil 15 verdeutlicht.
Der Pumpenkolben 20 ist in einer Zylinderbohrung 22 eines Gehäuseteils 24 der Pumpe dicht geführt. Mit seinem der Antriebswelle 12 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 20 in der Zylinderbohrung 22 einen
Pumpenarbeitsraum 26. Der Pumpenarbeitsraum 26 weist über ein in diesen hinein öffnendes Einlassrückschlagventil 30 eine Verbindung mit einem beispielsweise von einer Förderpumpe herführenden Zulauf 32 auf, über den der
Pumpenarbeitsraum 26 beim radial nach innen zur Drehachse 15 der
Antriebswelle 12 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 20 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 26 weist außerdem über ein aus diesem heraus öffnendes Auslassrückschlagventil 34 eine Verbindung mit einem Ablauf 36 auf, der beispielsweise zu einem Kraftstoff hochdruckspeicher 38 führt und über den beim radial nach außen von der Drehachse 13 der Antriebswelle 12 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 20 Kraftstoff aus dem
Pumpenarbeitsraum 26 verdrängt wird. Im Zulauf 32 kann eine
Kraftstoffzumesseinrichtung 40 angeordnet sein, durch die im Saughub des Pumpenkolbens 20 angesaugte und beim Förderhub in den
Kraftstoffhochdruckspeicher 38 geförderte Kraftstoffmenge variabel eingestellt werden kann. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 40 kann ein Proportionalventil sein, durch das ein variabler Durchflussquerschnitt im Zulauf 32 eingestellt werden kann. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 40 wird durch eine elektronische
Steuereinrichtung derart angesteuert, dass im Kraftstoffhochdruckspeicher 38 ein vorgegebener Druck herrscht.
Der Pumpenkolben 20 stützt sich mittelbar über einen Rollenstößel 42 am
Nocken 16 der Antriebswelle 14 ab. Der Rollenstößel 42 umfasst einen hohlzylinderförmigen Stößelkörper 44, in dem ein Rollenschuh 46 als
Stützelement eingesetzt ist. Der Rollenschuh 46 weist auf seiner der
Antriebswelle 14 zugewandten Seite eine Ausnehmung 48 auf, die eine Lagerung für eine zylindrische Rolle 50 bildet, die somit um eine Achse 51 drehbar in der Ausnehmung 48 gelagert ist. Die Rolle 50 läuft auf dem Nocken 16 der
Antriebswelle 14 ab. Der Pumpenkolben 20 ist in Richtung seiner Längsachse 21 mit dem Rollenstößel 42 gekoppelt. Der Stößelkörper 44 ist in einer Aufnahme 52 in einem Teil 53 des Pumpengehäuses 10 in zumindest annähernd senkrechter Richtung zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 verschiebbar geführt. Die Aufnahme 52 ist beispielsweise als Bohrung ausgebildet. Der Rollenstößel 42 ist in der Aufnahme 52 um seine Längsachse 32 verdrehbar, das bedeutet es ist keine Verdrehsicherung für den Rollenstößel 42 vorhanden. Der Rollenstößel 42 und der mit diesem verbundene Pumpenkolben 20 werden durch eine
Schraubendruckfeder 54 zum Nocken 16 hin beaufschlagt.
Die Rolle 50 ist in der Ausnehmung 48 des Rollenschuhs 46 in Richtung ihrer Drehachse bzw. Längsachse 51 beweglich, wobei die axiale Bewegung der Rolle 50 dadurch begrenzt ist, dass diese mit ihrer Stirnseite an einer durch den Innenmantel des Stößelkörpers 44 gebildeten Begrenzung zur Anlage kommt. Durch die Antriebseinrichtung 14 wird eine radial zur Drehachse 13 der
Antriebswelle 12 wirkende Kraft Fr auf die Antriebswelle 12 erzeugt, die exzentrisch zu den Lagern der Antriebswelle 12 im Gehäuse 10 wirkt und somit eine Verbiegung der Antriebswelle 12 bewirkt. Durch die Verbiegung der Antriebswelle 12 bewirkt durch die Kraft Fr der Antriebseinrichtung 14 und die Verdrehung der Schraubendruckfeder 54 und somit des Rollenstößels 42 kommt es zu einer Schrägstellung des Rollenstößels 42 und damit der Rolle 50 bezüglich des Nockens 16 der Antriebswelle 12, so dass die Drehachse 51 der Rolle 50 nicht mehr exakt parallel zur Drehachse 13 der Antriebswelle 12 verläuft sondern geneigt zu dieser. Auf die Rolle 50 wirkt dadurch eine Kraft in Richtung ihrer Drehachse 51, durch die die Rolle 50 mit ihrer Stirnseite in Anlage am Innenmantel des Stößelkörpers 44 gedrückt wird, wobei sich der Stößelkörper 44 in seiner Aufnahme 52 abstützt. Insbesondere wenn die durch die
Antriebseinrichtung 14 erzeugte Kraft Fr in Richtung der Längsachse 43 des Rollenstößels 42 oder nur mit geringer Neigung zur Längsachse 43 wirkt führt die Verbiegung der Antriebswelle 12 zu einer hohen axialen Kraft auf die Rolle 50. Wenn die durch die Antriebseinrichtung 14 erzeugte Kraft Fr stark geneigt zur Längsachse 43 des Rollenstößels 42 wirkt, so führt die Verbiegung der
Antriebswelle 12 zu einer geringeren axialen Kraft auf die Rolle 50.
Bei der Kompression der Schraubendruckfeder 54 beim Förderhub des
Pumpenkolbens 20 und bei der Entspannung der Schraubendruckfeder 54 beim Saughub des Pumpenkolbens 20 gibt es eine Verdrehung der
Schraubendruckfeder 54 in sich um ihre Längsachse 55 je nach Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn. Bei der Kompression der Schraubendruckfeder 54 wirkt das Drehmoment in der einen Richtung und bei der Entspannung in die
entgegengesetzte Richtung. Hierdurch wird ein Drehmoment durch die
Schraubendruckfeder 54 auf den Rollenstößel 42 und daraus folgend eine Kraft in Richtung der Drehachse 51 auf die Rolle 50 bewirkt. Wenn die infolge der Verdrehung der Schraubendruckfeder 54 auf die Rolle 50 erzeugte axiale Kraft in
dieselbe Richtung wirkt wie die infolge der Verbiegung der Antriebswelle 12 auf die Rolle 50 erzeugte axiale Kraft, so wird die Rolle 50 mit erhöhter Kraft in Anlage am Stößelkörper 44 gehalten und die Rolle 50 gelangt immer auf derselben Seite in Anlage am Stößelkörper 44. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 so gewählt ist, dass die infolge der Verdrehung der Schraubendruckfeder 54 auf die Rolle 50 erzeugte axiale Kraft entgegengesetzt zu der infolge der Verbiegung der Antriebswelle 12 auf die Rolle 50 erzeugten axialen Kraft. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Rolle 50 nicht immer auf derselben Seite gegen den Stößelkörper 44 anläuft sondern abwechselnd auf beiden Seiten wodurch der Verschleiß der Rolle 50 und/oder des Stößelkörpers 44 gering gehalten werden kann.
Die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 in Richtung ihrer Längsachse 55 gesehen kann entweder im Uhrzeigersinn, also nach rechts drehend wie in Figur 3 dargestellt sein, oder entgegen dem Uhrzeigersinn, also nach links drehend sein. Die Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 wird festgelegt bei Ansicht der Antriebswelle 12 in Richtung ihrer Drehachse 13 von der
Antriebseinrichtung 14 her gesehen. Wenn die Pumpe wie in Figur 4 dargestellt nur ein Pumpenelement 18 aufweist so ist bei Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 nach rechts, also im Uhrzeigersinn, die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn die Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 nach links, also entgegen dem
Uhrzeigersinn ist, so ist die Wickelrichtung der Windungen der
Schraubendruckfeder 54 nach rechts, also im Uhrzeigersinn.
Eine rechtsgewickelte, also im Uhrzeigersinn gewickelte Schraubendruckfeder 54 hat bei ihrer Kompression ein Torsionsmoment im Uhrzeigersinn und bei ihrer Entspannung ein Torsionsmoment in entgegensetzter Richtung also entgegen dem Uhrzeigersinn. Bei einer linksgewickelten, also entgegen dem Uhrzeigersinn gewickelten Schraubendruckfeder 54 wirkt das Torsionsmoment umgekehrt, also bei Kompression entgegen dem Uhrzeigersinn und bei Entspannung im
Uhrzeigersinn. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 20 sind die Kolbenkräfte infolge des Drucks und die äußeren Kräfte durch den Antrieb auf die
resultierende Verdrehung des Rollenstößels 42 dominant. Eine Verdrehung des
Rollenstößels 42 durch das Torsionsmoment der Schraubendruckfeder 54 ist im Förderhub quantitativ untergeordnet. Beim Saughub des Pumpenkolbens 20 sind die äußeren Kräfte durch den Antrieb und das Torsionsmoment der
Schraubendruckfeder 54 auf die resultierende Verdrehung des Rollenstößels 42 dominant, da keine Kolbenkraft vorhanden ist. Durch die entgegen der
Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 gewählte Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 erfährt die Rolle 50 immer wieder beim Saughub des Pumpenkolbens 20 eine axiale Kraft entgegen der Kraftrichtung beim Förderhub des Pumpenkolbens 20. Somit kommt die Rolle 50 nicht beim Förderhub des Pumpenkolbens 20 zu relevanten Zeitanteilen am Stößelkörper 44 zur Anlage und kann somit keinen Verschleiß bewirken.
Die Pumpe kann auch zwei Pumpenelemente 18a,18b aufweisen, die bezüglich der Drehachse 13 der Antriebswelle 12 zueinander verdreht angeordnet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die beiden Pumpenelemente 18a,18b um einen Winkel von etwa 90° zueinander verdreht angeordnet sind, wobei der Nocken 16 der Antriebswelle 12 ein 180°-Doppelnocken mit zwei um 180° zueinander verdrehten Nockenerhebungen ist. Aus der Darstellung gemäß Figur 5 ist ersichtlich, dass die durch die Antriebseinrichtung 14 auf die Antriebswelle 12 erzeugte radiale Kraft Fr beim einen Pumpenelement 18a in Richtung der Längsachse 43 des zugehörigen Rollenstößels 42 wirkt während die durch die Antriebseinrichtung 14 auf die Antriebswelle 12 erzeugte radiale Kraft Fr beim anderen Pumpenelement 18b stark geneigt zur Längsachse 43 des zugehörigen Rollenstößels 42 wirkt. Es ist hierbei vorgesehen, dass beim durch die Kraft Fr höher belasteten Pumpenelement 18a die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 entgegengesetzt zur Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 ist während die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 des weniger stark belasteten Pumpenelements 18b gleichsinnig zur Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 ist. Wenn die Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 wie in Figur 5 dargestellt nach rechts, also im Uhrzeigersinn ist, so ist die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 beim Pumpenelement 18a nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn, und bei der Schraubendruckfeder 54 des Pumpenelements 18b nach rechts, also im Uhrzeigersinn. Wenn die Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn ist, so ist die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 beim
Pumpenelement 18a nach rechts, also im Uhrzeigersinn, und bei der
Schraubendruckfeder 54 des Pumpenelements 18b nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn.
Bei der Ausführung gemäß Figur 6 weist die Pumpe wiederum zwei
Pumpenelemente 18c,18d auf, die um 90° bezüglich der Drehachse 13 der Antriebswelle 12 zueinander verdreht angeordnet sind. Die Anordnung der Pumpe in Bezug auf den Antrieb ist jedoch anders als bei der Ausführung gemäß Figur 4, wobei die durch die Antriebseinrichtung 14 auf die Antriebswelle 12 erzeugte radiale Kraft Fr beim einen Pumpenelement 18c in Richtung der Längsachse 43 des zugehörigen Rollenstößels 42 wirkt während die durch die Antriebseinrichtung 14 auf die Antriebswelle 12 erzeugte radiale Kraft Fr beim anderen Pumpenelement 18d stark geneigt zur Längsachse 43 des zugehörigen Rollenstößels 42 wirkt. Es ist hierbei vorgesehen, dass beim durch die Kraft Fr höher belasteten Pumpenelement 18c die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 entgegengesetzt zur Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 ist während die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 des weniger stark belasteten Pumpenelements 18d gleichsinnig zur Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 ist. Wenn die Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 wie in Figur 6 dargestellt nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn ist, so ist die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder 54 beim
Pumpenelement 18c nach rechts, also im Uhrzeigersinn, und bei der
Schraubendruckfeder 54 des Pumpenelements 18d nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn die Drehrichtung 15 der Antriebswelle 12 nach rechts, also im Uhrzeigersinn ist, so ist die Wickelrichtung der Windungen der
Schraubendruckfeder 54 beim Pumpenelement 18c nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn, und bei der Schraubendruckfeder 54 des Pumpenelements 18d nach rechts, also im Uhrzeigersinn.
Claims
1. Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einer über eine
Antriebseinrichtung (14) rotierend in einer Drehrichtung (15) angetriebenen Antriebswelle (12), mit wenigstens einem Pumpenelement (18), das einen durch einen Nocken (16) der Antriebswelle (12) über einen Rollenstößel (42) in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (20) aufweist, wobei im
Rollenstößel (42) eine auf dem Nocken (16) laufende Rolle (50) drehbar gelagert ist und der Rollenstößel (42) durch eine Schraubendruckfeder (54) zum Nocken (16) der Antriebswelle (12) hin beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelrichtung der Windungen der Schraubendruckfeder (54) entgegengesetzt zu der von der Antriebseinrichtung (14) her betrachteten Drehrichtung (15) der Antriebswelle (12) ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenstößel (42) um seine Längsachse (43) verdrehbar in einem Gehäuse (53) der Pumpe geführt ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe zwei bezüglich der Drehachse (13) der Antriebswelle (12) zueinander verdreht angeordnete Pumpenelemente (18a,18b;18c,18d) aufweist und dass bei einem ersten Pumpenelement (18a;18c), bei dem die durch die Antriebseinrichtung (14) erzeugte Kraft (Fr) auf die Antriebswelle (12) weniger stark zur Längsachse (43) des zugehörigen Rollenstößels (42) geneigt wirkt als bei einem zweiten
Pumpenelement (18b;18d), die Wickelrichtung der Windungen der zugehörigen Schraubendruckfeder (54) entgegengesetzt zu der von der Antriebseinrichtung (14) her betrachteten Drehrichtung (15) der Antriebswelle (12) ist.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelrichtung der Windungen der zugehörigen Schraubendruckfeder (54) beim zweiten
Pumpenelement (18b;18d) entgegengesetzt zur Wickelrichtung der Windungen der zugehörigen Schraubendruckfeder (54) beim ersten Pumpenelement (18a;18c) ist.
5. Pumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pumpenelemente (18a,18b;18c,18d) um etwa 90° bezüglich der Drehachse (13) der Antriebswelle (12) zueinander verdreht angeordnet sind.
6. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (16) der Antriebswelle (12) ein Mehrfachnocken, insbesondere ein 180°-Doppelnocken ist.
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