-
Stand der Technik
-
Die
Erfindung betrifft eine Steckpumpe. Speziell betrifft die Erfindung
das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden,
selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
-
Aus
der
DE 10 2004
028 999 A1 ist eine Hochdruckpumpe für eine Brennstoffeinspritzeinrichtung
einer Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe weist
ein Pumpenelement auf. Dabei ist ein in einer Hubbewegung angetriebener,
in einer Zylinderbohrung eines Pumpengehäuseteils verschiebbar
geführter Pumpenkolben vorgesehen, der in der Zylinderbohrung
einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Über ein Saugventil ist
der Pumpenarbeitsraum bei einem Saughub des Pumpenkolbens mit Brennstoff
befüllbar.
-
Die
aus der
DE 10
2004 028 999 A1 bekannte Hochdruckpumpe hat den Nachteil,
dass Anpassungen der Hochdruckpumpe nicht möglich oder
zumindest aufwändig sind.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die
erfindungsgemäße Steckpumpe mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein breiter Anwendungsbereich
ermöglicht ist und insbesondere Anpassungen an unterschiedliche
Anforderungen möglich sind. Speziell kann eine Steckpumpe geschaffen
werden, die ohne ein zusätzliches Gehäuse in eine
Brennkraftmaschine integriert werden kann.
-
Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen
Steckpumpe möglich.
-
Vorteilhaft
ist es, dass der Stößelkörper an einem
Ende der Hülse aus der Hülse ragt und/oder dass
ein in den Stößelkörper eingesetzter
Rollenschuh an dem Ende der Hülse aus der Hülse
ragt. Hierdurch wird im montierten Zustand der Steckpumpe eine vorteilhafte
Anlage einer Laufrolle, die von dem Rollenschuh aufgenommen ist,
an einem Nocken einer Antriebswelle oder dergleichen ermöglicht.
Das Ende der Hülse hat hierbei einen ausreichenden Abstand
zu dem Nocken und ragt gegebenenfalls nicht oder nur etwas in einen
für die Antriebswelle vorgesehenen Raum.
-
Vorteilhaft
ist es, dass der an der Außenseite des Stößelkörpers
vorgesehene Vorsprung des Stößelkörpers
beabstandet von einem offenen Ende des Stößelkörpers
an der Außenseite des Stößelkörpers angeordnet
ist. Dadurch wird eine vorteilhafte formschlüssige Verbindung
zwischen der Hülse und dem Stößelkörper
ermöglicht. Ferner wird eine Montage des Stößelkörpers
in die Hülse erleichtert und eine gegebenenfalls erforderliche
Demontage ermöglicht.
-
Vorteilhaft
ist es, dass der an der Außenseite des Stößelkörpers
vorgesehene Vorsprung als zumindest abschnittsweise umlaufender
Vorsprung ausgebildet ist und/oder dass der an der Außenseite des
Stößelkörpers vorgesehene Vorsprung als
Rastnasen-förmiger Vorsprung ausgestaltet ist. Hierbei
ist es ferner vorteilhaft, dass der an der Außenseite des Stößelkörpers
vorgesehene Vorsprung als zumindest etwa um 180° an der
Außenseite umlaufender Vorsprung ausgebildet ist. Hierdurch
wird eine Montage des Stößelkörpers in
die Hülse erleichtert und eine zuverlässige formschlüssige
Verbindung gewährleistet. Die Hülse kann dadurch
in vorteilhafter Weise als Verliersicherung für die Bauteile,
insbesondere den Stößelkörper und den
Rollenschuh, dienen.
-
Vorteilhaft
ist es auch, dass die Hülse den Vorsprung des Stößelkörpers
an einem Ende der Hülse hintergreift. Hierbei ist es ferner
vorteilhaft, dass der Stößelkörper an
dem Ende der Hülse eine in einer Seitenwand der Hülse
vorgesehene Aussparung aufweist. Außerdem ist es vorteilhaft,
dass sich die in der Seitenwand der Hülse vorgesehene Aussparung
umfänglich zumindest etwa um 180° über den
Umfang der Seitenwand erstreckt und/oder dass die in der Seitenwand
der Hülse vorgesehene Aussparung an dem Ende der Hülse
offen ist. Hierdurch kann ein Zusammenbau der Steckpumpe erleichtert werden.
Speziell kann der Stößelkörper mit dem
in den Stößelkörper eingesetzten Rollenschuh über
die Aussparung in die Hülse eingesetzt werden. Über
ein anschließendes Drehen des Stößelkörpers
um beispielsweise 180° ist es dann gegebenenfalls möglich, den
Vorsprung des Stößelkörpers in Bezug
auf die Hülse zu positionieren, so dass die Hülse
den Vorsprung des Stößelkörpers im Sinne
einer Verliersicherung hintergreift.
-
Vorteilhaft
ist es auch, dass die Hülse an einem dem Zylinderkopf zugewandten
Ende zumindest ein Befestigungselement aufweist, dass der Schaft des
Zylinderkopfes eine dem Befestigungselement zugeordnete Befestigungsstelle
aufweist und dass die Hülse durch das Befestigungselement
an der Befestigungsstelle formschlüssig mit dem Schaft
verbunden ist. Dadurch kann die Hülse verdrehsicher an dem
Schaft des Zylinderkopfes gehalten werden. Ferner können
Fügeverfahren wie Pressen oder Schweißen zum Verbinden
der Hülse mit dem Schaft dienen.
-
Vorteilhaft
ist es, dass der Stößelkörper eine exzentrische
Aufnahmebohrung aufweist, dass der Pumpenkolben an einem dem Stößelkörper
zugewandten Ende einen Bund aufweist und dass der mit seinem Bund
durch die exzentrische Aufnahmebohrung des Stößelkörpers
geführte Pumpenkolben im zentrierten Zustand formschlüssig
mit dem Stößelkörper verbunden ist. Hierdurch
kann eine vorteilhafte Haltefunktion des Pumpenkolbens ausgestaltet werden,
die eine einfache Montage und eine Reduzierung der Bauteile ermöglicht.
-
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:
-
1 eine
Steckpumpe in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung
entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
-
2 den
in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Steckpumpe
des Ausführungsbeispiels in einer räumlichen Darstellung.
-
1 zeigt
eine Steckpumpe 1 in einer schematischen, auszugsweisen
Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel.
Die Steckpumpe 1 weist eine Niederdruckeinheit 2 und
einen Zylinderkopf 3 auf. Dabei kann der Zylinderkopf 3 in eine
Brennkraftmaschine oder in ein Gehäuse einer Hochdruckpumpe
eingefügt werden. Speziell eignet sich die Steckpumpe 1 für
Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden
Brennkraftmaschinen. Ein bevorzugter Einsatz der Steckpumpe 1 besteht
für eine Brennstoffeinspritzanlagen mit einer Brennstoffverteilerleiste,
die Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Steckpumpe 1 eignet
sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
-
Der
Zylinderkopf 3 weist einen Schaft 4 auf, der im
montierten Zustand in eine nicht dargestellte Bohrung der Brennkraftmaschine
beziehungsweise eines Gehäuses einer Hochdruckpumpe ragt.
In dem Schaft 4 ist eine Zylinderbohrung 5 ausgebildet,
in der ein Pumpenkolben 6 geführt ist. Der Pumpenkolben 6 ist über
eine Laufrolle 7 und einen Rollenschuh 8, der
die Laufrolle 7 aufnimmt, von einem Nocken oder dergleichen
betätigbar. Beispielsweise kann der Nocken Teil einer Antriebswelle
sein. Die Laufrolle 7 läuft im Betrieb an dem
Nocken ab, wobei die Laufrolle 7 in dem Rollenschuh gelagert
ist. Im Betrieb bewegt sich dadurch der Pumpenkolben 6 entlang
einer Achse 9 der Zylinderbohrung 5 in der Zylinderbohrung 5 hin
und her.
-
Der
Pumpenkolben 6 begrenzt einen Pumpenarbeitsraum 10 der
Zylinderbohrung 5. Bei einem Saughub des Pumpenkolbens 6 wird
Brennstoff über ein Saugventil 11 in den Pumpenarbeitsraum 10 geführt.
Bei einem anschließenden Förderhub wird Brennstoff
aus dem Pumpenarbeitsraum 10 über ein Auslassventil 12 zu
einer Brennstoffverteilerleiste oder dergleichen gefördert.
-
Der
Pumpenarbeitsraum 10, der Pumpenkolben 6, der
Rollenschuh 8 und die in dem Rollenschuh 8 gelagerte
Laufrolle 7 sind Bestandteile einer Pumpenbaugruppe 13.
Das Saugventil 11 und das Auslassventil 12 sind
der Pumpenbaugruppe 13 zugeordnet.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel weist die Niederdruckeinheit 2 ein
Gehäuse 15 auf, das an dem Zylinderkopf 3 befestigt
ist, beispielsweise über geeignete Verbindungsschrauben.
Außerdem weist die Niederdruckeinheit einen Zulaufstutzen 17 auf, über den
Brennstoff in das Gehäuse 15 führbar
ist. In dem Gehäuse 15 ist ein Brennstoffkanal 18 ausgestaltet, der
als verzweigter Brennstoffkanal 18 ausgeführt
ist. Der Brennstoffkanal 18 verbindet den Zulaufstutzen 17 mit
einer Aussparung 19 des Gehäuses 15 der Niederdruckeinheit 2.
Hierbei ist in das Gehäuse 15 eine Zumesseinheit 20 eingesetzt.
Der in dem Gehäuse 15 ausgebildete Brennstoffkanal 18 verbindet den
Zulaufstutzen 17 mittels der Zumesseinheit 20 mit
der Aussparung 19 des Gehäuses 15.
-
An
der Niederdruckeinheit 2 ist außerdem ein Rücklaufstutzen 21 vorgesehen.
Dabei ist ein mit dem Gehäuse 15 verbundenes Überströmventil 22 vorgesehen,
das in eine Stufenbohrung 23 des Gehäuses 15 eingesetzt
ist. Die Stufenbohrung 23 grenzt an den verzweigten Brennstoffkanal 18 an. Von
dem Zulaufstutzen 17 kann Brennstoff über den verzweigten
Brennstoffkanal 18 zu dem Überströmventil 22 geführt
werden, so dass eine Druckeinstel lung möglich ist. Eine
abgesteuerte Brennstoffmenge wird dabei über den Rücklaufstutzen 21 zu
einem Tank oder dergleichen zurückgeführt.
-
Die
Steckpumpe 1 weist eine Hülse 30 auf. Ferner
weist die Pumpenbaugruppe 13 einen Stößelkörper 31 auf,
der an dem Schaft 4 geführt ist. Die Hülse 30 umschließt
den Schaft 4 und den Stößelkörper 31 abschnittsweise.
Der Stößelkörper 31 weist an seiner
Außenseite 32 einen Vorsprung 33 auf.
Die Hülse 30 weist einen Bund 34 auf,
mit dem die Hülse 30 den Vorsprung 33 hintergreift.
Dadurch ist eine Verliersicherung für den Stößelkörper 31 gebildet.
-
Der
Bund 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel an einem
Ende 35 der Hülse 30 vorgesehen. An dem
Ende 35 ragt der Stößelkörper 31 aus
der Hülse 30. Dabei ragt auch der in den Stößelkörper 31 eingesetzte
Rollenschuh 8 an dem Ende 35 aus der Hülse 30.
Die von dem Rollenschuh 8 aufgenommene Laufrolle 7 kann
dadurch in vorteilhafter Weise an einem Nocken oder dergleichen
angeordnet sein, ohne dass die Hülse 30 eine derartige
Positionierung behindert.
-
Der
Stößelkörper 31 weist ein offenes
Ende 36 auf, an dem die Laufrolle 7 über
das Ende 36 des Stößelkörpers 31 aus
dem Rollenschuh 8 herausragt. Der Vorsprung 33 des
Stößelkörpers 31 ist beabstandet
von dem offenen Ende 36 an der Außenseite 32 des
Stößelkörpers 31 angeordnet.
Hierdurch wird ein Hintergreifen des Vorsprungs 33 des
Stößelkörpers 31 von der Hülse 30 in
einem gewissen Abstand von dem offenen Ende 36 durch den
Bund 34 der Hülse 30 ermöglicht.
-
Der
an der Außenseite 32 des Stößelkörpers 31 vorgesehene
Vorsprung 33 ist als abschnittsweise umlaufender Vorsprung 33 ausgebildet.
Hierbei ist der Vorsprung 33 Rastnasen-förmig
ausgestaltet. Der Vorsprung 33 kann bezüglich
der Achse 9 beispielsweise um 180° an der Außenseite 32 umlaufen.
-
Die
Hülse 30 weist an einem dem Zylinderkopf 3 zugewandten
Ende 37 der Hülse 30 Befestigungselemente 38, 39 auf.
Ferner weist der Schaft 4 des Zylinderkopfes 3 Befestigungsstellen 40, 41 auf, die
in diesem Ausführungsbeispiel durch Ausnehmungen 40, 41 gebildet
sind. Die Befestigungsstellen 40, 41 sind den
Befestigungselementen 38, 39 zugeordnet. An den
Befestigungsstellen 40, 41 ist die Hülse 30 mittels
der Befestigungselemente 38, 39 formschlüssig
mit dem Schaft 4 verbunden. Hierbei kann auch eine stoffschlüssige
Verbindung vorgesehen sein. Solch eine Verbindung der Hülse 30 mit
dem Schaft 4 ist verdrehsicher ausgestaltet, so dass die Hülse 30 nicht
oder nur geringfügig um die Achse 9 bezüglich des
Schaftes 4 drehbar ist. Zur Ausgestaltung solch einer Verbindung
können Verfügeverfahren, wie beispielsweise Pressen
oder Schweißen, dienen. Als formschlüssige Elemente
sind Schnapp- oder Hakenelemente oder auch ein Bajonettverschluss
möglich.
-
Zwischen
dem Schaft 4 des Zylinderkopfes 3 und dem Pumpenkolben 6 ist
ein Dichtelement 42 aus Polytetrafluorethylen vorgesehen,
das eine Leckage über den Spalt zwischen dem Pumpenkolben 6 und
der Zylinderbohrung 5 aus dem Pumpenarbeitsraum 10 verringert.
Dadurch kann ein Eintrag von Brennstoff in ein Motoröl
und umgekehrt minimiert werden. Das Dichtelement 42 ist
am unteren Ende der Zylinderbohrung 5 des Schaftes 4 durch Einpressen
befestigt und durch einen Pressteller 43 axial gesichert.
Eine gegebenenfalls auftretende Leckage von unter hohem Druck stehenden
Brennstoff zu dem Dichtelement 42 wird über eine
Drainagebohrung 44, die in dem Zylinderkopf 3 ausgebildet
ist, zu dem Saugventil 11 zurückgeführt.
-
Ferner
ist eine Stößelfeder 45 vorgesehen, die
sich einerseits an dem Schaft 4 des Zylinderkopfes 3 und
andererseits an einer Anlagefläche 46 des Stößelkörpers 31 abstützt.
Die Anlagefläche 46 des Stößelkörpers 31 ist
dabei zumindest teilweise an dem Vorsprung 33 des Stößelkörpers 31 ausgebildet.
-
Bei
der Montage der Steckpumpe 1 kann der Pumpenkolben 6 in
vorteilhafter Weise mit dem Stößelkörper 31 verbunden
werden. Hierbei wird der Pumpenkolben 6 vor dem Einfügen
in die Zylinderbohrung 5 mit dem Stößelkörper 31 verbunden.
Hierfür weist der Stößelkörper 31 ein
scheibenförmiges Zwischenstück 47 auf,
wobei das Zwischenstück 47 eine exzentrische Aufnahmebohrung 48 aufweist. Die
exzentrische Aufnahmebohrung 48 ermöglicht, dass
der Pumpenkolben 6 mit seinem Bund 49 durch die
Aufnahmebohrung 48 des Zwischenstücks 47 geführt
wird. Diese Durchführung ist bei einer gegenüber
der axialen Mittellage versetzten Anordnung des Pumpenkolbens 6 bezüglich
des Stößelkörpers 31 möglich.
Anschließend kann der Pumpenkolben 6 in die in
der 1 dargestellte axiale Grundstellung gebracht werden,
in der das Zwischenstück 47 den Pumpenkolben 6 eng
umschließt, so dass der Bund 49 in formschlüssiger
Verbindung mit dem Zwischenstück 47 gelangt. Der
Bund 49 ist dann zwischen dem Zwischenstück 47 und
dem in den Stößelkörper 31 eingefügten
Rollenschuh 8 eingeklemmt.
-
2 zeigt
den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Steckpumpe 1 des
Ausführungsbeispiels in einer räumlichen Darstellung.
Hierbei sind die Hülse 30 und der Stößelkörper 31 in
einer Stellung während der Montage dargestellt. Der Vorsprung 33 erstreckt
sich teilweise über den Umfang des Stößelkörpers 31.
Hierbei kann eine Höhe des Vorsprungs 33 umfänglich
variieren. Der Stößelkörper 31 weist
an dem Ende 35 der Hülse 30 eine Aussparung 50 auf, über
die der Stößelkörper 31 in die Hülse 30 einfügbar
ist. Hierbei kann nach dem Einfügen ein Verdrehen des Stößelkörpers 31 um
die Achse 9 relativ zu der Hülse 30 erfolgen.
Dadurch wird der Vorsprung 33 aus der Aussparung 50 der
Hülse 30 in die Hülse 30 gedreht,
so dass der Vorsprung 33 dem Bund 34 der Hülse 30 zugeordnet
ist. Dadurch ist eine Verliersicherung gebildet. Die Verliersicherung
ist insbesondere während des Transports und der Montage
der Steckpumpe 1 von Vorteil. Ferner kann eine Verdrehsicherung
gewährleistet werden. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Aussparung 50 in einer Seitenwand 51 ausgebildet,
wobei sich die Aussparung 50 der Hülse 30 umfänglich
um etwa 180° über den Umfang der Seitenwand 51 erstreckt.
Ferner erstreckt sich die Aussparung 50 in der Seitenwand 51 bis
zu dem Ende 35 der Hülse 30, so dass sich
der Bund 34 entsprechend nur etwa um 180° über
den Umfang der Seitenwand 51 erstreckt.
-
Bei
der Montage kann der Stößelkörper 31 zusammen
mit dem Rollenschuh 8 und der Laufrolle 7 schräg über
die Aussparung 50 in die Hülse 30 eingesetzt
werden. Im eingesetzten Zustand befindet sich der Vorsprung 33 zunächst
im Bereich der Aussparung 50 der Seitenwand 51 und
ist dem Bund 34 somit noch nicht zugeordnet. Dann kann
der Pumpenkolben 6 exzentrisch in axialer Richtung in den Stößelkörper 31 eingeführt
werden, so dass der Bund 49 durch die exzentrische Aufnahmebohrung 48 des Zwischenstücks 47 geführt
ist und in Anlage mit dem Rollenschuh 8 gelangt. Danach
wird der Pumpenkolben 6 axial ausgerichtet, das heißt
in die Mitte des Zwischenstücks 47 bewegt. Auf
Grund der exzentrischen Aufnahmebohrung 48 in dem Zwischenstück 47 ist
bei dieser zentrierten Position des Pumpenkolbens 6 eine
Mitnahme bei einem Saughub gewährleistet.
-
Anschließend
kann die Stößelfeder 45 eingesetzt werden.
Dann kann das gesamte Paket, das die Hülse 30,
den Rollenschuh mit der Laufrolle 7, den Pumpenkolben 6 und
die Stößelfeder 45 umfasst, komplett
auf den Schaft 4 des Zylinderkopfes 3 montiert
werden. Hierbei können beispielsweise als Rastelemente
ausgestaltete Befestigungselemente 38, 39 an den
Befestigungsstellen 40, 41 an dem Schaft 4 einrasten.
Durch Drehen des Stößelkörpers 31 wird
der Vorsprung 33 dem Bund 34 zugeordnet, so dass
eine Verliersicherung gebildet ist. Hierbei ist es auch möglich,
dass der Stößelkörper 31 so
weit gedreht wird, dass eine Verdrehsicherung für einen Transport
gebildet ist. Hierfür kann der Vorsprung 33 in
radialer Richtung eine zunehmende Ausdehnung aufweisen.
-
Die
Steckpumpe 1 kann sowohl einen außen- als auch
einen innengeführten Stößelkörper 31 aufweisen.
Ferner kann die Hülse 30 als Blechtiefziehteil
mit zwei als Rastnasen ausgestalteten Befestigungselementen 38, 39 ausgeführt
sein.
-
Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ergibt sich der Vorteil,
dass eine zerstörungsfreie Demontage für eine
Befundung möglich ist. Ferner können Bauteile
eingespart werden, da die Hülse 30 mehrere Funktionen übernimmt,
beispielsweise die Funktion der Verliersicherung und die Mitnahme
des Pumpenkolbens 6 bei einem Saughub.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004028999
A1 [0002, 0003]