DE10042720A1 - Kraftstoffpumpe - Google Patents
KraftstoffpumpeInfo
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Abstract
Es wird eine Kraftstoffpumpe, insbesondere für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem in einem Zylinder verlagerbar angeordneten Pumpelement, das mit einem Arbeitsraum in Verbindung steht, mit einer eine Antriebswelle aufweisenden Antriebseinrichtung, mit mindestens einem Lager für die Antriebswelle sowie mit einer zwischen dem Arbeitsraum und dem Lager angeordneten Dichteinrichtung, die mindestens ein Dichtelement umfasst, vorgeschlagen. Die Kraftstoffpumpe (1) zeichnet sich dadurch aus, dass das Dichtelement (73, 75) dem Pumpelement (13) zugeordnet ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe, insbe
sondere für eine Brennkraftmaschine eines Kraft
fahrzeugs, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 196 27 757 A1 geht eine Kraftstoffpumpe
der hier angesprochenen Art hervor, die dazu dient,
einer Brennkraftmaschine Kraftstoff zuzuführen. Die
Kraftstoffpumpe umfasst ein von einem Kolben gebil
detes Pumpelement, das in einem Zylinder angeordnet
und mit Hilfe einer Antriebseinrichtung verlagerbar
ist. Das Pumpelement steht mit einem Arbeitsraum in
Verbindung, dessen Volumen bei einer Verlagerung
des Pumpelements vergrößerbar oder verkleinerbar
ist, wodurch eine Pumpwirkung erzielt wird. Die An
triebseinrichtung umfasst eine Antriebswelle mit
einem mit dem Pumpelement zusammenwirkenden, ex
zentrisch zur Drehachse der Antriebswelle angeord
neten Nocken, der in einem mit Kraftstoff gefüllten
Vorratsraum angeordnet ist. Ferner ist eine zwi
schen dem Nocken und einem Lager für die Antriebs
welle angeordnete Dichteinrichtung vorgesehen, die
verhindern soll, dass Kraftstoff aus dem Kraft
stoffvorratsraum zum Lager der Antriebswelle ge
langt. Nachteilig bei der bekannten Kraftstoffpumpe
ist, dass die im Kraftstoffvorratsraum angeordneten
Teile der Antriebswelle ständig mit dem schlechte
Schmiereigenschaften besitzenden Kraftstoff in Kon
takt stehen, so dass eine Schmierung der Kontakt
fläche zwischen dem Nocken und dem Pumpelement mit
einem Fett oder Öl nicht möglich ist. Dies führt zu
einem unerwünscht hohen Verschleiß der Kraftstoff
pumpe.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kraft
stoffpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen,
die diesen Nachteil nicht aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kraftstoffpumpe
mit dem Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Diese umfasst mindestens ein mit einem Arbeitsraum
in Verbindung stehendes Pumpelement, das in einem
Zylinder angeordnet ist. Das Pumpelement ist mit
Hilfe einer eine drehbar gelagerte Antriebswelle
aufweisenden Antriebseinrichtung verlagerbar. Zur
Abdichtung mindestens eines Lagers für die An
triebswelle gegenüber dem Arbeitsraum ist eine min
destens ein Dichtelement umfassende Dichteinrich
tung vorgesehen. Die Kraftstoffpumpe zeichnet sich
dadurch aus, dass das Dichtelement dem Pumpelement
zugeordnet ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann
sichergestellt werden, dass nur das Pumpelement und
der Zylinder mit dem Kraftstoff, beispielsweise
Benzin oder Diesel, in Kontakt kommen. Es ist daher
eine Öl- oder Fettschmierung für die Antriebswelle
realisierbar, wodurch der Verschleiß einzelner Kom
ponenten der Kraftstoffpumpe reduziert werden kann.
Durch das Zusammenwirken des Dichtelements mit dem
Pumpelement kann ferner eine Kraftstoffpumpe mit
einer kompakten Bauweise realisiert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese
hen, dass erste und zweite Dichtelemente vorgesehen
sind, die in einem Abstand voneinander angeordnet
sind, derart, dass zwischen den Dichtelementen ein
Trennraum gebildet ist, der zum Auffangen einer
verhältnismäßig geringen Kraftstoffmenge dient, die
beispielsweise durch einen Spalt zwischen dem Pump
element und beispielsweise dem Dichtelement hin
durchtreten kann. In bevorzugter Ausführungsform
ist der Trennraum mit einem Trennmedium, beispiels
weise Luft, durchspülbar. Das vorzugsweise gasför
mige Trennmedium trägt also den Kraftstoff aus dem
Trennraum aus, so dass er nicht zur Antriebsein
richtung gelangt. Der Trennraum, der beispielsweise
mit einem Saugrohr einer Brennkraftmaschine verbun
den sein kann, kann kontinuierlich mit dem Trennme
dium durchspülbar sein. Es ist auch möglich, dass
der Trennraum nur in bestimmten Intervallen mit dem
Trennmedium durchspült wird. Es ist auch möglich,
nicht aktiv zu durchspülen, sondern nur Ver
dunstungs- und Verdampfungseffekte zu nutzen. Die
Sicherheit gegen ein Eindringen des Kraftstoffs in
den Bereich der Antriebseinrichtung, insbesondere
des Antriebswellenlagers oder der Nockengleit
fläche, kann dadurch weiter erhöht werden.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Kraftstoffpumpe
bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass beide
Dichtelemente dem Pumpenelement zugeordnet sind.
Die Dichtelemente können daher in den Zylinder in
tegriert werden, so dass dieser zusammen mit dem
Pumpelement zu einer vormontierbaren Baueinheit zu
sammengefasst werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind das
mindestens eine Lager, das von einem Gleitlager o
der einem Wälzlager gebildet sein kann, und die An
triebswelle in einem Schmiermittelraum angeordnet,
der gegenüber dem Trennraum abgedichtet ist. Da
durch kann eine gewünschte Schmierung dieser Bau
teile sichergestellt und deren Verschleiß reduziert
werden.
Bevorzugt wird ferner ein Ausführungsbeispiel, das
sich dadurch auszeichnet, dass die Kraftstoffpumpe
als Radialkolbenpumpe ausgebildet ist. Das wenig
stens eine Pumpenelement ist hier also von einem
Kolben gebildet, der im Zylinder verschiebbar ist
und vorzugsweise in den Arbeitsraum für den Kraft
stoff hineinragt. Eine Abdichtung dieser Kol
ben Zylindereinheit durch das mindestens eine
Dichtelement, das beispielsweise von einem mit der
Außenfläche des Kolbens zusammenwirkenden Abstrei
fer gebildet sein kann, ist in einfacher Weise mög
lich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den übrigen Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeich
nung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen
Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer
Kraftstoffpumpe 1, die hier als Radialkolbenpumpe
ausgebildet ist. Die Kraftstoffpumpe 1 ist überall
dort einsetzbar, wo ein Kraftstoff, beispielsweise
Benzin oder Diesel, gefördert werden soll. Rein
beispielhaft wird im folgenden davon ausgegangen,
dass die Kraftstoffpumpe 1 zur Zuführung eines
Kraftstoffs zu einer in der Figur nicht dargestell
ten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dient.
Die Kraftstoffpumpe 1 umfasst ein Gehäuse 3, in dem
ein Zylinder 5 in einer randoffenen Ausnehmung 7
angeordnet ist. Die Ausnehmung 7 ist durch einen
Deckel 9 verschließbar. Im Zylinder 5 befindet sich
eine Durchgangsöffnung 11, in der ein Pumpelement
13 verschiebbar angeordnet ist, das hier von einem
Kolben 15 gebildet ist. Der Kolben 15 ist zylind
risch ausgebildet und weist vorzugsweise einen
kreiszylindrischen Querschnitt auf, wobei seine
Länge um ein mehrfaches größer ist als sein Durch
messer. Die Kraftstoffpumpe kann auch mehr als ein
Pumpelement beziehungsweise Kolben aufweisen, die
vorzugsweise jeweils mit einem Arbeitsraum verbun
den sind. Im folgenden wird rein beispielhaft davon
ausgegangen, dass die Kraftstoffpumpe 1 nur diesen
einen Kolben 15 aufweist.
Der Kolben 15 ragt mit einem ersten Ende in einen
Arbeitsraum 17, der mit einem Kraftstoff, zumindest
teilweise, befüllbar ist. Der Arbeitsraum 17 ist
durch eine im Bereich der Durchgangsöffnung 11 von
oben in das Gehäuse 3 eingebrachte Vertiefung 19
gebildet, die durch eine auf der Oberseite des Zy
linders 5 aufliegende erste Platte 21 verschlossen
ist. Auf der ersten Platte 21 liegt eine weitere,
zweite Platte 23, die von dem in die Ausnehmung 7
eingreifenden Deckel 9 gegen die erste Platte 21
gedrückt wird.
Der Arbeitsraum 17 ist über einen Fluidpfad 25 mit
einer Niederdruckseite und einem zweiten Fluidpfad
27 mit einer Hochdruckseite der Kraftstoffpumpe 1
verbindbar. Im ersten Fluidpfad 25 befindet sich
eine erste Ventileinrichtung 29, die hier ein gegen
die Kraft eines hier von einer Druck-Schraubenfeder
gebildeten Federelement verlagerbares Membranele
ment umfasst, und im zweiten Fluidpfad 27 eine
zweite Ventileinrichtung 31. Bei einer Abwärtsbewe
gung des Kolbens 15 in der Darstellung gemäß der
Figur gelangt der Kraftstoff über den ersten
Fluidpfad 25 in den Arbeitsraum 17, das heißt, der
Kraftstoff wird angesaugt. Dabei ist die Verbindung
zur Hochdruckseite der Kraftstoffpumpe 1 verschlos
sen. Bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 15 in
Richtung des Deckels 9 wird mit Hilfe der Ventil
einrichtungen 29, 31 die Verbindung zur Nieder
druckseite verschlossen und zur Hochdruckseite der
Kraftstoffpumpe 1 geöffnet, so dass der im Arbeits
raum 17 befindliche Kraftstoff unter Druck auf die
Hochdruckseite gelangt.
An seinem dem Arbeitsraum 17 abgewandten Ende ist
der Kolben 15 mit einem topfförmig ausgebildeten,
auch als Tassenstößel bezeichneten Führungselement
33 gekoppelt beziehungsweise befestigt, das in
einer Bohrung 35 im Gehäuse 3, in die auch der Zy
linder 5 teilweise hineinragt, geführt ist. In der
Bohrung 35 befindet sich ferner ein Federelement
37, das hier von einer Druckfeder gebildet ist, die
sich an einer Ringschulter 39 eines Adapters 40 für
ein Dichtelement abstützt und das Führungselement
33 so weit vom Zylinder 5 wegdrückt, bis es mit
seiner Unterseite an einer Anlagefläche 41 eines
Nockens 43 einer Antriebseinrichtung 45 für die
Kraftstoffpumpe 1 anliegt.
Die Antriebseinrichtung 45 umfasst eine Antriebs
welle 47, mit der ein oder mehrere Nocken 43 ver
bunden oder einstückig ausgebildet sind. Der in der
Figur erkennbare Nocken 43 ist exzentrisch zur
Drehachse 49 der Antriebswelle 47 angeordnet, so
dass bei einer Rotation der Antriebswelle 47 der
mit den Nocken 43 zusammenwirkende Kolben 15 min
destens eine Hubbewegung ausführt. Die Antriebs
welle 47 ist im Gehäuse 3 der Kraftstoffpumpe 1
durch ein erstes Lager 51 und ein zweites Lager 53
drehbar gelagert. Die Drehachse 49 der Antriebs
welle 47 verläuft im wesentlichen quer zur Verlage
rungsrichtung des Kolbens 15. Die in diesem Ausfüh
rungsbeispiel als Gleitlager ausgebildeten Lager
51, 53 sind in einem Abstand zueinander angeordnet,
wobei sich zwischen den Lagern 51, 53 der Nocken 43
befindet. An ihrem einen Ende ist die Antriebswelle
47 drehfest mit einem Koppelelement 55 verbunden,
an dem beispielsweise eine Riemenscheibe oder der
gleichen befestigbar ist. An ihrem anderen Ende
kann die Antriebswelle 47 beispielsweise mit einer
Pumpe für ein flüssiges oder gasförmiges Medium,
beispielsweise Öl, gekoppelt sein.
Über einen im Gehäuse 3 eingebrachten Zuführungska
nal 57 kann ein vorzugsweise flüssiges Schmiermit
tel, beispielsweise Öl, der Bohrung 35, in der das
Führungselement 33 geführt ist, zugeführt werden.
Damit sich das Schmiermittel in der gesamten Boh
rung 35, die durch das Führungselement 33 in eine
erste Kammer 59 und eine zweite Kammer 61 unter
teilt ist, verteilen kann, ist im Boden des topf
förmigen Führungselements 33 eine Verbindungsboh
rung 63 eingebracht. Das Schmiermittel gelangt von
der Bohrung 35 durch Spalte zwischen dem Führungs
element 33 und dem Gehäuse 3 sowie der Bohrung 63
und einer den Nocken 43 aufnehmenden Kammer 65 bis
zu den Lagern 51 und 53 der Antriebswelle 47, die
hierdurch geschmiert werden können. Um ein Austre
ten des Schmiermittels aus dem von der Bohrung 35
und der Kammer 65 gebildeten Schmiermittelraum 67
und ein Eindringen von Schmutz in die Lager 51, 53
zu verhindern, ist der Schmiermittelraum 67 im Be
reich der Antriebswelle 47 auf der einen Seite mit
tels eines Wellendichtrings 69 und auf der anderen
Seite gegebenenfalls mit nicht dargestellten Mit
teln verschlossen.
Es bleibt festzuhalten, dass die Lager 51, 53, Be
reiche der Antriebswelle 47, insbesondere der No
cken 43, das Führungselement 33 für den Kolben 15
und Teile des Kolbens 15 im Schmiermittelraum 67
angeordnet und durch Schmiermittel, vorzugsweise
Öl, geschmiert werden können, wodurch der Ver
schleiß dieser Teile reduzierbar ist.
Um zu verhindern, dass Kraftstoff durch den Spalt
zwischen dem Kolben 15 und der Durchgangsöffnung 11
im Zylinder 5 in den Schmiermittelraum 67 gelangt,
ist eine Dichteinrichtung 71 vorgesehen, die dem
Kolben 15 zugeordnet ist. Die Dichteinrichtung 71
umfasst ein erstes Dichtelement 73 und ein zweites
Dichtelement 75. Das Dichtelement 73 ist in einem
Sackloch 77 an der Unterseite des Zylinders 5 ange
ordnet. Darunter ist das von dem Adapter 40 gehal
tene Dichtelement 75 angeordnet, so dass zwischen
den Dichtelementen 73, 75 ein Trennraum 79 gebildet
wird. Die Dichtelemente 73, 75 sind bei diesem Aus
führungsbeispiel jeweils von einem mindestens eine
an der Außenumfangsfläche des Kolbens 15 anliegende
Dichtlippe aufweisenden Abstreifer gebildet. An
stelle der Abstreifer oder zusätzlich zu den Ab
streifern kann die Dichteinrichtung 71 auch an sich
bekannte Kolbenringe aufweisen, die in einer Um
fangsnut im Kolben oder in einer Nut in der Durch
gangsöffnung 11 angeordnet sein können.
Die Dichtelemente 73, 75 sind - in Verlagerungsrich
tung des Kolbens 15 gesehen - in einem Abstand von
einander angeordnet, wodurch der Trennraum 79 ge
bildet ist, der über einen ersten Anschluss 81 mit
einem nicht dargestellten Saugrohr der Brennkraft
maschine und einem zweiten Anschluss 83 mit einer
Frischluftzuführung verbindbar ist. Im Betrieb der
Brennkraftmaschine wird der erste Anschluss 81 mit
einem Unterdruck beaufschlagt, wodurch über den
Trennraum 79 und den zweiten Anschluss 83 Luft an
gesaugt wird, so dass sich eine Luftströmung
(Pfeile 85) vom zweiten Anschluss 83 zum ersten An
schluss 81 ergibt, die trotz des ersten Dichtele
ments 73 in den Trennraum 79 eingedrungenen Kraft
stoff und/oder trotz des zweiten Dichtelements 75
vom Schmiermittelraum 67 in den Trennraum 79 ge
langtes Schmiermittel aus dem Trennraum 79 aus
trägt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird
der Trennraum 79 nicht aktiv durchströmt, sondern
der im Trennraum 79 befindliche Kraftstoff kann
über die offenen Anschlüsse 81, 83, die nicht mit
einem Saugrohr beziehungsweise einer Frischluftzu
führung verbunden sind, verdunsten.
Es bleibt festzuhalten, dass mit Hilfe der Dicht
einrichtung 71 eine sichere Trennung des Schmier
mittelraums 67 von dem mit Kraftstoff befüllbaren
Arbeitsraum 17 realisiert ist, so dass ein Eindrin
gen des Kraftstoffs in den Schmiermittelraum 67
praktisch ausgeschlossen werden kann. Sämtliche
Bauteile der Antriebseinrichtung 45 sind also vom
Kraftstoff getrennt, wobei einige Teile beziehungs
weise Bereiche der Antriebseinrichtung 45 durch das
Schmiermittel im Schmiermittelraum 67 geschmiert
sind, so dass ein hoher Verschleiß vermieden wird.
Lediglich Bereiche des im Zylinder 5 verschiebbar
angeordneten Kolbens 15 werden mit dem Kraftstoff,
der nur schlechte Schmiereigenschaften aufweist,
benetzt. Durch den mit dem Trennmedium, vorzugs
weise Luft, durchspülten Trennraum 79 ist quasi
eine gasdichte Abdichtung zwischen dem Arbeitsraum
17 und dem Schmiermittelraum 6T geschaffen.
Aufgrund der besonderen Ausgestaltung der in der
Figur dargestellten Dichteinrichtung 71 kann eine
sehr große Pumpwirkung bei einer Verlagerung des
Kolbens 15, wie sie bei bekannten Dichteinrichtun
gen mit Bälgen oder Membranen auftritt, vermieden
werden.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche
sind Formulierungsversuche ohne Präjudiz für die
Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmel
derin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in
der Beschreibung und/oder in der Zeichnung offen
barte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen wei
sen auf die weitere Ausbildung des Gegenstands des
Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen
Unteranspruchs hin; sie sind nicht als ein Verzicht
auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständ
lichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen
Unteransprüche zu verstehen. Die Gegenstände dieser
Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Er
findungen, die eine von den Gegenständen der vor
hergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung
aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf das/die Ausfüh
rungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Viel
mehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abän
derungen und Modifikationen möglich, insbesondere
solche Varianten, Elemente und Kombinationen
und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombi
nation oder Abwandlung von einzelnen, in Verbindung
mit den in der allgemeinen Beschreibung und den
Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschrie
benen und in der Zeichnung enthaltenen Merkmalen
beziehungsweise Elementen erfinderisch sind und
durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegen
stand führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und
Arbeitsverfahren betreffen.
Claims (9)
1. Kraftstoffpumpe, insbesondere für eine Brenn
kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens
einem in einem Zylinder verlagerbar angeordneten
Pumpelement, das mit einem Arbeitsraum in Verbin
dung steht, mit einer eine Antriebswelle aufweisen
den Antriebseinrichtung, mit mindestens einem Lager
für die Antriebswelle sowie mit einer zwischen dem
Arbeitsraum und dem Lager angeordneten Dichtein
richtung, die mindestens ein Dichtelement umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement
(73, 75) dem Pumpelement (13) zugeordnet ist.
2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass erste und zweite Dichtelemente
(73, 75) vorgesehen sind, die in einem Abstand von
einander angeordnet sind, und dass sich zwischen
den Dichtelementen (73, 75) ein Trennraum (79) be
findet.
3. Kraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide
Dichtelemente (73, 75) dem Pumpelement (13) zugeord
net sind.
4. Kraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Dichtelement (73) im Zylinder (5) und das zweite
Dichtelement (75) an einem Adapter (40) angeordnet
sind.
5. Kraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Dichtelement (73) den Trennraum (79) gegenüber dem
Arbeitsraum (17) abdichtet.
6. Kraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite
Dichtelement (75) den Trennraum (79) gegenüber
einem Schmiermittelraum (67) abdichtet.
7. Kraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindes
tens eine Lager (51, 53) und die Antriebswelle (47)
im Schmiermittelraum (67) angeordnet sind.
8. Kraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenn
raum (79) mit einem Trennmedium, insbesondere Luft,
durchspülbar ist.
9. Kraftstoffpumpe nach einem, der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Ra
dialkolbenpumpe ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10042720A DE10042720A1 (de) | 1999-10-27 | 2000-08-31 | Kraftstoffpumpe |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19951567 | 1999-10-27 | ||
DE10042720A DE10042720A1 (de) | 1999-10-27 | 2000-08-31 | Kraftstoffpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10042720A1 true DE10042720A1 (de) | 2001-05-03 |
Family
ID=7926932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10042720A Withdrawn DE10042720A1 (de) | 1999-10-27 | 2000-08-31 | Kraftstoffpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10042720A1 (de) |
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- 2000-08-31 DE DE10042720A patent/DE10042720A1/de not_active Withdrawn
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Owner name: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE |
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