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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse, das ein erstes und ein zweites Gehäuseteil umfasst, durch das sich eine Antriebswelle hindurch erstreckt.
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Eine derartige Kraftstoffhochdruckpumpe ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 015 548 A1 bekannt. Das zweite Gehäuseteil ist als Flansch ausgestaltet und kann zum Beispiel mit Hilfe von Schrauben an dem ersten Gehäuseteil befestigt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffhochdruckpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
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Die Aufgabe ist bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse, das ein erstes und ein zweites Gehäuseteil umfasst, durch das sich eine Antriebswelle hindurch erstreckt, dadurch gelöst, dass das zweite Gehäuseteil mit Hilfe einer Bajonettverbindung an dem ersten Gehäuseteil befestigt ist. Bei der Kraftstoffhochdruckpumpe handelt es sich vorzugsweise um eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Die Bajonettverbindung liefert den Vorteil, dass herkömmliche Verschraubungen entfallen können. Durch die Bajonettverbindung wird eine preiswerte und saubere Alternative geschaffen, um das zweite Gehäuseteil schnell und sicher an dem ersten Gehäuseteil zu befestigen. Zusätzliche Bearbeitungsschritte wie Bohren oder Gewindeschneiden können entfallen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil einen rohrartigen Grundkörper umfasst, der an einem Endabschnitt radial außen Bajonettverschlusselemente aufweist. Der Begriff radial bezieht sich auf eine Drehachse der Antriebswelle. Radial bedeutet quer zur Drehachse. Der rohrartige Grundkörper hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels, an dem außen die Bajonettverschlusselemente angeordnet sind. Die Bajonettverschlusselemente sind vorzugsweise einstückig mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bajonettverschlusselemente als längliche Vorsprünge mit einer Gewindesteigung ausgeführt sind. Die Bajonettverschlusselemente ermöglichen ein einfaches Einschrauben des zweiten Gehäuseteils in das erste Gehäuseteil.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bajonettverschlusselemente in Umfangsrichtung des Endabschnitts gleichmäßig verteilt sind. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine stabile Befestigung des zweiten Gehäuseteils an dem ersten Gehäuseteil ermöglicht.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt mit den Bajonettverschlusselementen von einem Bund begrenzt wird. Der Bund stellt beim Herstellen der Bajonettverbindung, insbesondere beim Einschrauben des zweiten Gehäuseteils in das erste Gehäuseteil, einen Anschlag dar.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bund mindestens zwei Aufnahmen für ein Werkzeug aufweist, mit dem ein zum Herstellen der Bajonettverbindung erforderliches Drehmoment in das zweite Gehäuseteil eingeleitet wird. Das zweite Gehäuseteil kann zunächst, zum Beispiel händisch, in das erste Gehäuseteil eingeschraubt werden. Danach kann das zweite Gehäuseteil mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs, das in die Aufnahmen eingreift, angezogen werden. Vorzugsweise sind drei Aufnahmen in Form von Aufnahmebohrungen, insbesondere Sackbohrungen, in dem Bund vorgesehen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bund ein axiales Durchgangsloch zur Aufnahme eines Sicherungsstiftes aufweist. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu der Drehachse der Antriebswelle. Der Sicherungsstift greift durch das axiale Durchgangsloch zum Beispiel in ein Sackloch, das in dem ersten Gehäuseteil ausgespart ist. Durch den Sicherungsstift kann das zweite Gehäuseteil im eingeschraubten Zustand so gesichert werden, dass ein unerwünschtes Lösen der Bajonettverbindung verhindert wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle in dem Endabschnitt mit den Bajonettverschlusselementen des rohrartigen Grundkörpers gelagert ist. Eine zweite Lagerstelle kann zum Beispiel in dem ersten Gehäuseteil vorgesehen sein.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil mit den Bajonettverschlusselementen in das erste Gehäuseteil eingeschraubt ist, um die Bajonettverbindung herzustellen. Die Bajonettverbindung kann wiederholt zerstörungsfrei gelöst werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einschraubdrehrichtung mit der Pumpendrehrichtung der Antriebswelle im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe übereinstimmt. Dadurch wird im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe eine Selbsthemmung sichergestellt, wodurch ein unerwünschtes Lösen der Bajonettverbindung im Betrieb verhindert wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Es zeigen:
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1 eine herkömmliche Hochdruckpumpe in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung;
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2 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Gehäuseteils einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe;
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3 das Gehäuseteil aus 2 in der Vorderansicht und
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4 eine weitere perspektivische Darstellung des Gehäuseteils aus den 2 und 3 aus einem anderen Blickwinkel wie in 2.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine Kraftstoffhochdruckpumpe
1 in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend dem Stand der Technik, wie er in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 015 548 A2 offenbart ist. Die Kraftstoffhochdruckpumpe
1 kann insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Ein bevorzugter Einsatz der Kraftstoffhochdruckpumpe
1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, einem so genannten Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe
1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
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Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse 2 auf. Dabei sind in der 1 die Gehäuseteile 3, 4, 5 dargestellt. Das Gehäuseteil 3 dient als Grundkörper, das Gehäuseteil 4 stellt einen Zylinderkopf dar und das Gehäuseteil 5 ist als Flansch ausgestaltet. Dabei sind die Gehäuseteile 4, 5 mit dem Gehäuseteil 3 verbunden.
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Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 weist außerdem eine Antriebswelle 6 auf, die in dem Gehäuse 2 an zwei in Richtung einer Achse 7 der Antriebswelle 6 beabstandeten Lagerstellen 8, 9 gelagert ist. Zwischen den beiden Lagerstellen 8, 9 weist die Antriebswelle 6 einen Nocken 10 auf. Der Nocken 10 kann auch durch einen exzentrisch zu der Achse 7 ausgebildeten Abschnitt auf der Antriebswelle 6 gebildet sein. Ferner kann der Nocken 10 auch als Mehrfachnocken ausgestaltet sein.
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Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 weist außerdem eine Pumpenbaugruppe 11 auf, wobei der Nocken 10 der Antriebswelle 6 der Pumpenbaugruppe 11 zugeordnet ist und zum Antreiben der Pumpenbaugruppe 11 im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 dient. Dabei kann die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 weitere Pumpenbaugruppen aufweisen, die entsprechend der Pumpenbaugruppe 11 ausgestaltet sind.
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Das Gehäuseteil 3 weist eine Bohrung 12 auf, in der die Pumpenbaugruppe 11 angeordnet ist. Ferner weist das Gehäuseteil 4 einen Ansatz 13 auf, der in die Bohrung 12 ragt. Der Ansatz 13 ist zumindest im Wesentlichen radialsymmetrisch zu einer Achse 14 des Ansatzes 13 ausgebildet, die senkrecht zu der Achse 7 der Antriebswelle 6, das heißt in radialer Richtung, orientiert ist. Der Ansatz 13 weist eine in Richtung der Achse 14 des Ansatzes 13 verlaufende Zylinderbohrung 15 auf, in der ein Kolben 16 in Richtung der Achse 14 verschiebbar geführt ist. Der Kolben 16 begrenzt einen Pumpenarbeitsraum 17 der Zylinderbohrung 15. Der Pumpenarbeitsraum 17 ist mit einem Brennstoffkanal 18 verbunden, in dem ein Einlassventil 19 angeordnet ist, das in Richtung zu dem Pumpenarbeitsraum 17 öffnet. Ferner ist der Pumpenarbeitsraum 17 mit einem Brennstoffkanal 20 verbunden, in dem ein Auslassventil 21 angeordnet ist, das von dem Pumpenarbeitsraum 17 weg öffnet. Über dem Brennstoffkanal 20 kann die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 einen Brennstoff zu einem Common-Rail oder dergleichen fördern.
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Die Pumpenbaugruppe 11 weist einen Stößelkörper 25 auf, der zumindest im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgestaltet ist. Dabei ist der Stößelkörper 25 in der Bohrung 12 des Gehäuseteils 3 geführt. Der Stößelkörper 25 nimmt einen Rollenschuh 26 auf, der mit dem Stößelkörper 25 verbunden ist. Ferner ist eine Rolle 27 vorgesehen, die von dem Rollenschuh 26 aufgenommen ist. Die Rolle 27 liegt an dem Nocken 10 an und läuft im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 an einer Außenfläche des Nockens ab. Dabei wird der Rollenschuh 26 über den Stößelkörper 25 von einer Rückstellfeder 28 beaufschlagt, die auch bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten ein Anliegen des Rollenschuhs 26 an der Rolle 27 und ein Anliegen der Rolle 27 an dem Nocken 10 gewährleistet.
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Ferner ist in den Stößelkörper 25 ein Mitnahmeelement 29 eingesetzt, das den Kolben 16 oberhalb eines Bundes 30 umschließt und somit den Kolben 16 an dem Bund 30 festhält und gegen den Rollenschuh 26 hält. Dadurch wird der Kolben 16 zusammen mit dem Stößelkörper 25 und somit dem Rollenschuh 26 und der Rolle 27 beim Laufen der Rolle 27 an dem Nocken 10 mitgenommen, wodurch eine periodische Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 erreicht ist, wie es durch den Doppelpfeil 31 veranschaulicht ist. Bei dieser Bewegung des Kolbens 16 erfolgt abwechselnd eine Förderung von Brennstoff über den Brennstoffkanal 18 von einer Förderpumpe in den Pumpenarbeitsraum 17, dann eine Komprimierung des Brennstoffs im Pumpenarbeitsraum 17 und eine Förderung des unter hohem Druck stehenden Brennstoffs aus dem Pumpenarbeitsraum 17 über den Brennstoffkanal 20 zu einem Common-Rail.
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In der 1 ist eine Ausgangsstellung gezeigt, in der eine Achse 32 der Rolle 27 koaxial zu der Achse 7 der Antriebswelle 6 ist. Bereits bei der Inbetriebnahme und während des Betriebs der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 kann die Rolle 27 allerdings aus der in der 1 gezeigten Ausgangsstellung verkippt sein, so dass die Achse 32 der Rolle 27 nicht mehr koaxial zu der Achse 7 der Antriebswelle 6 ist. Innerhalb gewisser Grenzen ist eine solche Verkippung ohne Einfluss auf den Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 und ein gewisser Spielraum kann auch für einen zuverlässigen Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 erforderlich sein. Allerdings besteht bei übermäßigen Verdrehungen der Achse 32 der Rolle 27 aus ihrer koaxialen Grundstellung die Gefahr, dass die Funktionsweise der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 beeinträchtigt ist oder die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 sogar ausfällt. Dies kann bereits bei der ersten Inbetriebnahme der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 als Problem auftreten.
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In den 2 bis 4 ist das als Flansch ausgestaltete Gehäuseteil 5, das auch als zweites Gehäuseteil bezeichnet wird, allein in verschiedenen Ansichten dargestellt. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist das zweite Gehäuseteil 5 so gestaltet, dass es mit Hilfe einer Bajonettverbindung an dem Gehäuseteil 3, das auch als erstes Gehäuseteil bezeichnet wird, befestigbar ist.
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Das erste Gehäuseteil 5 umfasst einen rohrartigen Grundkörper 40, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels aufweist. An einem Endabschnitt 42 des rohrartigen Grundkörpers 40 sind radial außen drei Bajonettverschlusselemente 44, 45, 46 angeordnet. Die Bajonettverschlusselemente 44 bis 46 sind einstückig mit dem rohrartigen Grundkörper 40 verbunden und in Umfangsrichtung gleichmäßig über einen Umfang des rohrartigen Grundkörpers 40 verteilt. Die Bajonettverschlusselemente 44 bis 46 haben im Wesentlichen die Gestalt von länglichen Quadern, die leicht schräg zu einer radialen Richtung angeordnet sind, um eine Gewindesteigung darzustellen.
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Zum Herstellen der Bajonettverbindung wird der Endabschnitt 42 mit den Bajonettverschlusselementen 44 bis 46 in eine entsprechende Ausnehmung des ersten Gehäuseteils 3 eingeschraubt. Dabei greifen die Bajonettverschlusselemente 44 bis 46 in komplementär gestaltete Ausnehmungen ein, die in dem ersten Gehäuseteil 3 vorgesehen sind. Durch Verdrehen kann das zweite Gehäuseteil 5 mit Hilfe der Bajonettverschlusselemente 44, 46 auf einfache Art und Weise durch Einschrauben des Endabschnitts 42 an dem ersten Gehäuseteil 3 befestigt werden.
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Der Endabschnitt 42 ist von einem Bund 50 begrenzt, der einen Anschlag beim Einschrauben des zweiten Gehäuseteils 5 in das erste Gehäuseteil 3 dar stellt. Der Bund 50 weist auf seiner dem ersten Gehäuseteil 3 abgewandten Seite drei Aufnahmen 51, 52, 53 auf, die vorzugsweise als Aufnahmebohrungen beziehungsweise Sackbohrungen ausgeführt sind. Die Aufnahmen 51 bis 53 ermöglichen das Ansetzen eines Werkzeugs, mit dem ein zum Einschrauben und/oder Anziehen des zweiten Gehäuseteils 5 benötigtes Drehmoment eingeleitet werden kann. Darüber hinaus weist der Bund 50 ein Durchgangsloch 55 auf, das zum Einführen eines Sicherungsstifts in ein entsprechendes Sackloch dient, das in dem ersten Gehäuseteil 3 vorgesehen ist. Der Sicherungsstift dient dazu, ein unerwünschtes Verdrehen des Bundes 50 beziehungsweise des zweiten Gehäuseteils 5 relativ zu dem ersten Gehäuseteil 3 zu verhindern, nachdem die Bajonettverbindung hergestellt ist.
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Auf der dem ersten Endabschnitt 42 abgewandten Seite des Bundes 50 weist der rohrartige Grundkörper 40 einen zweiten Endabschnitt 58 auf, der im eingebauten oder angebauten Zustand des zweiten Gehäuseteils 5 nach außen absteht. Der rohrartige Grundkörper 40 dient, insbesondere radial innerhalb des ersten Endabschnitts 42 und/oder innerhalb des Bundes 50, zur Aufnahme der Lagerung der Antriebswelle 6 an der Lagerstelle 8.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008015548 A1 [0002]
- DE 102008015548 A2 [0020]
