DE102018128384B3

DE102018128384B3 - Rollenstößel für eine Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE102018128384B3
Application number: DE102018128384.9A
Authority: DE
Inventors: Norbert Geyer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: US20220010691A1; WO2020098858A1; CN112805464B; CN112805464A; US11333233B2

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Rollenstößel (1) für eine Kraftstoffpumpe, mit einem Führungsgehäuse (2), das aus einem antriebs- und abtriebsseitigen Abschnitt (3, 4) gleichen Außendurchmessers besteht, wobei sich längs durch das Führungsgehäuse (2) ein separater Stützkörper (5) erstreckt, welcher bei dessen Oberstirn (7) am antriebsseitigen Abschnitt (3) einen Bolzen (21) mit einer Rolle (9) hierauf trägt und bei dessen Unterstirn (10) am abtriebsseitigen Abschnitt (4) zumindest mittelbar mit einer Anlage (11) für einen Pumpenkolben zusammenwirkt, welche Abschnitte (3, 4) separate, axial distanzierte sowie über den Stützkörper (5) miteinander verbundene Ringe sind, wobei der antriebsseitige Abschnitt (3) den Bolzen (21) mit der Rolle (9) hierauf nicht trägt, wobei der Stützkörper (5) einen ersten Ringbereich (12) mit der Oberstirn (7) und einen zweiten Ringbereich (13) mit der Unterstirn (10) hat, welcher erste Ringbereich (12) mit einem Innenmantel (14) des antriebsseitigen Abschnitts (3) und welcher zweite Ringbereich (13) mit einem Innenmantel (15) des abtriebsseitigen Abschnitts (4) verbunden sind und wobei die Ringbereiche (12, 13) des Stützkörpers (5) über umfangsmäßig gleichverteilte Längsstreben (16) an ihren Innenstirnen (17, 18) miteinander verbunden sind, welche Längsstreben (16) zumindest mit einem Großteil ihrer Länge frei gegenüber den beiden Abschnitten (3, 4) des Führungsgehäuses (2) liegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenstößel, insbesondere für eine Kraftstoffpumpe, mit einem Führungsgehäuse, das aus einem antriebs- und abtriebsseitigen Abschnitt gleichen Außendurchmessers besteht, wobei sich längs durch das Führungsgehäuse ein separater Stützkörper erstreckt, welcher bei dessen Oberstirn am antriebsseitigen Abschnitt einen Bolzen mit einer Rolle hierauf trägt und bei dessen Unterstirn am abtriebsseitigen Abschnitt zumindest mittelbar mit einer Anlage für einen Pumpenkolben zusammenwirkt.
Ein gattungsgemäßer Rollenstößel geht aus der DE 10 2017 107 099 B3 hervor. Der Rollenstößel eignet sich für hohe Einbaulängen zwischen Pumpennocken und Folgeglied wie Plunger. Nachteilig für die Massenproduktion ist jedoch dessen aufwändige Gestaltung. Das langgezogene Führungsgehäuse ist einteilig und weist am Außenmantel insgesamt drei unterschiedliche Durchmesserstufen in 5 Segmenten auf. Der Pressverband bei der Einschnürnut des Gehäuses kann sich zum einen lösen. Zum anderen kann dieser Pressverband, bspw. bei ungünstiger Toleranzlage, die hochpräzisen Führungsflächen am Außenmantel des Gehäuses beeinflussen. Eine Ausbildung des Führungsgehäuses durch Tiefziehen erfordert aufgrund dessen Länge unnötig Aufwand oder erweist sich bei besonders hohen zu überbrückenden Einbaulängen als nahezu unmöglich. Des Weiteren wird festgestellt, dass der innenwandige Stützkörper im Führungsgehäuse ebenfalls zu kompliziert aufgebaut ist und zudem massiv vorliegt (Fließpressen).
Aus der EP 3 020 932 B1 geht ein dreigeteilter Rollenstößel mit einem massiven antriebs- sowie einem ringschalenartigen abtriebsseitigen Abschnitt hervor. Beide Abschnitte sind im Bereich ihrer aufeinander zu weisenden Stirnen über ein Ringteil als Stützkörper gekoppelt (s. 3).
Die EP 3 173 591 B1 zeigt einen gebauten Rollenstößel mit einem antriebsseitigen Führungsgehäuse, welches mit einem Rollenträger zusammengesteckt ist, an dessen Unterseite ein Adapterstück für einen Kontakt mit einem Folgeglied anliegt. Das Adapterstück überragt das Führungsgehäuse in einem Maß, was dessen Höhe übersteigt.
Des Weiteren offenbart die DE 10 2017 211 786 A1 einen Rollenstößel in Kurzbauweise. Dessen Führungsgehäuse hat zwei axial aufeinander folgende, miteinander gefügte Ringe, von denen der obere Ring ein Einsatzstück mit Bolzen und Rolle hierauf aufnimmt.
Außerdem wird auf die DE 10 2017 109 761 A1 verwiesen. Aus dieser geht ein Rollenstößel hervor, welcher dem Rollenstößel aus der erstgenannten DE 10 2017 107 099 B3 ähnelt. Das Führungsgehäuse besteht hierbei aus zwei miteinander gefügten, axial unmittelbar aufeinander folgenden Abschnitten. Im Fügebereich ist ein Stützkörper über einen Radialteller angelegt.
Die DE 10 2016 207 679 A1 offenbart einen langgezogenen Rollenstößel mit einem einteiligen Führungsgehäuse, welches mit einem mehrteiligen Stützkörper zusammengebaut ist, welcher einenends einen Bolzen mit Rolle hierauf trägt und anderenends eine Anlage für ein Folgeglied hat.
Ein weiterer Rollenstößel zur Überbrückung hoher Einbaulängen geht aus der DE 10 2017 107 100 B3 hervor.
Schließlich wird auf den aus der DE 10 2014 218 961 A1 entnehmbaren Rollenstößel im „Standarddesign“ verwiesen.
Aufgabe ist es, einen Rollenstößel zu kreieren, der insbesondere für lange Einbauabstände taugt und hierbei sehr einfach aufgebaut und preiswert herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die beiden Abschnitte des Führungsgehäuses separate, axial distanzierte sowie über den Stützkörper miteinander verbundene Ringe sind, wobei der antriebsseitige Abschnitt den Bolzen mit der Rolle hierauf nicht trägt, wobei der Stützkörper einen ersten Ringbereich mit der Oberstirn und einen zweiten Ringbereich mit der Unterstirn hat, welcher erste Ringbereich mit einem Innenmantel des antriebsseitigen Abschnitts und welcher zweite Ringbereich mit einem Innenmantel des abtriebsseitigen Abschnitts verbunden sind und wobei die Ringbereiche des Stützkörpers über umfangsmäßig gleichverteilte Längsstreben an ihren Innenstirnen miteinander verbunden sind, welche Längsstreben zumindest mit einem Großteil ihrer Länge frei gegenüber den beiden Abschnitten des Führungsgehäuses liegen.
Somit liegt ein Rollenstößel ohne die eingangs beschriebenen Nachteile vor. Klar ist, dass der Stößel auch als Rollenstößel in Ventiltrieben von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden und / oder ggf. auch ohne Rolle vorliegen kann.
Der erfindungsgemäße Rollenstößel besteht aus nur noch sehr wenigen, auf die wesentlichen Funktionen reduzierten Bauteilen. Vorzugsweise liegen dessen zwei Abschnitte als tiefgezogene Stahlblechringe vor. Diese beiden Abschnitte können baugleich sein, was Kosten sparen hilft. Hierbei muss lediglich noch der abtriebsseitige Abschnitt im Bodenbereich so ausgebildet werden, dass die Querstrebe oder der Boden für den Kontakt des Folgeglieds verbleiben.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Stützkörper gleichfalls stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestellt ist, wobei dessen Längsstreben einteilig mit den axial distanzierten Ringbereichen vorliegen.
Über eine Wahl einer Länge der Stützstreben können mit einem Grunddesign des Rollenstößels unterschiedliche Einbaulängen bedient werden. Die als Ringe vorliegenden Abschnitte des Führungsgehäuses können ggf. simple Wälzlagerringe oder von Tassenstößelgrundkörpern gewonnen sein. Unter Umständen kann der Rollenstößel auch mit nur einem Abschnitt vorliegen.
Eine feste Verbindung der Abschnitte des Führungsgehäuses mit den Ringbereichen des Stützkörpers ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Hierbei ist beispielsweise an eine Schweiß-, Niet-, Löt- oder Klipsverbindung gedacht. Alternativ kommt ein Pressverbund infrage.
Aufgrund des über seine Länge weitestgehend „freiliegenden“ Stützkörpers baut der Rollenstößel besonders leicht. Eine kippfreie Führung erfolgt somit lediglich im Bereich dessen axialer Endbereiche über die beiden ringförmigen Abschnitte.
Eine Konkretisierung der Erfindung bezieht sich darauf, dass zumindest der rollenseitige Ringbereich des Stützkörpers im Umfangsabschnitte der Längsstreben abgeflacht ist, wobei in den Flachs Bohrungen appliziert sind, in welchen im fertig montierten Zustand des Rollenstößels ein dessen Rolle tragender Bolzen sitzt. Voraussetzung hierfür sind zwei sich diametral gegenüberliegende Längsstreben. An Innenflächen der Abflachungen kann die Rolle eine hervorragende laterale Führung erfahren.
Zweckmäßig ist es zudem, wenn, wie vorgeschlagen, der Stützkörper aus einer Stahlblechplatine nach einem Stanzen dessen Grundform zusammengebogen wird, wobei ein Biegezentrum hierbei die gedachte Axiallinie des Stützkörpers und Rollenstößels ist. Endstirnen der beiden Ringbereiche des Stützkörpers können, müssen jedoch nicht, aneinander liegen. Ggf. können sie aus Steifigkeitsgründen auch nachträglich fest miteinander verbunden werden. Hierbei ist wiederum an eine Schweißverbindung oder dergleichen gedacht.
Zwar ist es denkbar und vorgesehen, eine Kraftübertragung im Rollenstößel direkt über dessen Stützkörper (Unterstirn zweiter Ringbereich) auf das Folgeglied zu realisieren. Es wird jedoch als zweckmäßig angesehen, den Stützkörper auf einer Innenfläche des Bodens oder der Querstrebe des abtriebsseitigen Abschnitts abzustützen und über eine Unterseite des Bodens oder der Querstrebe auf das Folgeglied einzuwirken.
Eine simple Maßnahme einer Rotationssicherung des Rollenstößels ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach ragt von einem Außenmantel eines der Abschnitte ein Verdrehsicherungskörper wie eine Nadel oder ein Pilzstück oder dergleichen ab. Ggf. kann dieser Körper auch als einfache Ausformung des jeweiligen Abschnitts vorliegen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.

• 1 zeigt eine räumliche Ansicht des Rollenstößels, teilaufgebrochen und
• 2 den Rollenstößel in Explosivdarstellung.

Aus den Figuren geht ein Rollenstößel 1 für eine Kraftstoffpumpe einer Brennkraftmaschine hervor. Der Rollenstößel 1 eignet sich für große Einbauabstände.
Der Rollenstößel 1 hat ein Führungsgehäuse 2. Dieses besteht aus einem antriebs- und einem abtriebsseitigen Abschnitt 3, 4 gleichen Außendurchmessers. Beide Abschnitte 3, 4 sind separate und axial distanzierte Ringe aus Stahlblech. Längs durch das zweigeteilte Führungsgehäuse 2 erstreckt sich ein dünnwandiger und separater Stützkörper 5 ebenfalls aus Stahlblech. Der Stützkörper 5 trägt bei dessen Oberstirn 7 am antriebsseitigen Abschnitt 3 eine Rolle 9. Letztgenannte sitzt auf einem Bolzen 21, welcher endseitig in Bohrungen 20 des Stützkörpers 5 steckt.
Zu erkennen ist, dass der Stützkörper 5 einen ersten Ringbereich 12 mit der Oberstirn 7 und einen zweiten, axial beabstandeten Ringbereich 13 mit der Unterstirn 10 hat. Die Ringbereiche 12, 13 sind mit respektiven Innenmänteln 14, 15 der Abschnitte 3, 4 verschweißt und liegen innerhalb deren Höhe. Eine einteilige Verbindung der Ringbereiche 12, 13 ist über Längsstreben 16 hergestellt, welche von sich gegenüberliegenden Innenstirnen 17, 18 der Ringbereiche 12, 13 ausgehen. Wie hierbei am besten aus 1 entnehmbar, liegen die Längsstreben 16 des Stützkörpers 5 mit einem Großteil ihrer Länge frei gegenüber den Abschnitten 3, 4 des Führungsgehäuses 2.
Die vorgenannten Bohrungen 20 für den Bolzen 21 im ersten Ringbereich 12 liegen im Umfangsabschnitt der Längsstreben 16, welche als plane, eingerückte Verlängerungen 19 ausgebildet sind. Fluchtend hierzu hat der obere, antriebsseitige Abschnitt 3 zwei Bohrungen 28. Wie in 1 gezeichnet, ragt der Bolzen 21 nicht in diese Bohrungen 28. Der Bolzen 21 kann jedoch in den Bohrungen 28 sitzen, was den oberen Abschnitt 3 zusätzlich fixieren würde.
Aus 2 ist entnehmbar, dass der Stützkörper 5 nach einem Stanzen dessen Kontur in der Platine ganz simpel um ein gedachtes Zentrum gebogen wird, welches mit der Axiallinie von dessen Ringbereichen 12, 13 und zugleich vom Rollenstößel 1 zusammenfällt. Endstirnen 22, 23 der Ringbereiche 12, 13 verlaufen im Endstadium des Biegevorgangs aufeinander zu, wobei die Endstirnen 22 des ersten, oberen Ringbereichs 12 aneinandergrenzen.
Wie ebenfalls aus 2 hervorgeht, ist der abtriebsseitige Abschnitt 4 des Führungsgehäuses 2 an dessen abtriebsseitigem Ende 24 einteilig mit einer Querstrebe 25 versehen. Die beidseits der Querstrebe 25 liegenden Bereiche sind ausgestanzt.
Dabei ist an einer Unterseite 26 der Querstrebe 25 eine Anlage 11 für einen Pumpenkolben gebildet. Wie gezeichnet, steht der zweite Ringbereich 13 des Stützkörpers 5 mit dessen Unterstirn 10 auf einer Innenfläche 8 der Querstrebe 25 auf.
Von einem Außenmantel 27 des unteren, abtriebsseitigen Abschnitts 4 des Führungsgehäuses 2 ragt zudem ein separater Verdrehsicherungskörper 6 weg. Dieser hat einen pilzförmigen Querschnitt.
Bezugszeichenliste

1): Rollenstößel
2): Führungsgehäuse
3): antriebsseitiger Abschnitt
4): abtriebsseitiger Abschnitt
5): Stützkörper
6): Verdrehsicherungskörper
7): Oberstirn
8): Innenfläche
9): Rolle
10): Unterstirn
11: )Anlage
12): erster Ringbereich
13): zweiter Ringbereich
14): Innenmantel
15): Innenmantel
16): Längsstrebe
17): Innenstirn
18): Innenstirn
19): Verlängerung
20): Bohrung
21: )Bolzen
22): Endstirn
23): Endstirn
24): Ende
25): Querstrebe
26): Unterseite
27): Außenmantel
28): Bohrung

Claims

Rollenstößel (1), insbesondere für eine Kraftstoffpumpe, mit einem Führungsgehäuse (2), das aus einem antriebs- und abtriebsseitigen Abschnitt (3, 4) gleichen Außendurchmessers besteht, wobei sich längs durch das Führungsgehäuse (2) ein separater Stützkörper (5) erstreckt, welcher bei dessen Oberstirn (7) am antriebsseitigen Abschnitt (3) einen Bolzen (21) mit einer Rolle (9) hierauf trägt und bei dessen Unterstirn (10) am abtriebsseitigen Abschnitt (4) zumindest mittelbar mit einer Anlage (11) für einen Pumpenkolben zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte (3, 4) des Führungsgehäuses (2) separate, axial distanzierte sowie über den Stützkörper (5) miteinander verbundene Ringe sind, wobei der antriebsseitige Abschnitt (3) den Bolzen (21) mit der Rolle (9) hierauf nicht trägt, wobei der Stützkörper (5) einen ersten Ringbereich (12) mit der Oberstirn (7) und einen zweiten Ringbereich (13) mit der Unterstirn (10) hat, welcher erste Ringbereich (12) mit einem Innenmantel (14) des antriebsseitigen Abschnitts (3) und welcher zweite Ringbereich (13) mit einem Innenmantel (15) des abtriebsseitigen Abschnitts (4) verbunden sind und wobei die Ringbereiche (12, 13) des Stützkörpers (5) über umfangsmäßig gleichverteilte Längsstreben (16) an ihren Innenstirnen (17, 18) miteinander verbunden sind, welche Längsstreben (16) zumindest mit einem Großteil ihrer Länge frei gegenüber den beiden Abschnitten (3, 4) des Führungsgehäuses (2) liegen.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (5) mit den Längsstreben (16) und den beiden Ringbereichen (12, 13) einteilig vorliegt und stanz-biegetechnisch aus dünnwandigem Stahlblech hergestellt ist.
Rollenstößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringbereiche (12, 13) des Stützkörpers (5) über zwei Längsstreben (16) verbunden sind, wobei zumindest der erste Ringbereich (12) des Stützkörpers (5), im Umfangsabschnitt der beiden Längsstreben (16), als plane, eingerückte Verlängerung (19) dieser Längsstreben (16) ausgebildet ist und wobei im Bereich jeder Verlängerung (19) des ersten Ringbereichs (19) eine Bohrung (20) liegt, in welcher der Bolzen (21) mit der Rolle (9) hierauf aufgenommen ist.
Rollenstößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein gedachtes Biegezentrum des Stützkörpers (5) mit der dessen Ringbereiche (12, 13) verbindenden Axiallinie koinzidiert, welche Ringbereiche (12, 13) mit ihren freien Endstirnen (22, 23) aufeinander zu gebogen sind.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringbereiche (12, 13) des Stützkörpers (5) maximal auf einer Höhe der sie umfassenden Abschnitte (3, 4) des Führungsgehäuses (2) verlaufen.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abtriebsseitige Abschnitt (4) des Führungsgehäuses (2) an dessen abtriebsseitigem Ende (24) einteilig entweder mit einem Boden oder mit einer Querstrebe (25) versehen ist, wobei an einer Unterseite (26) des Bodens / der Querstrebe (25) die Anlage (11) für den Pumpenkolben liegt und wobei der zweite Ringbereich (13) des Stützkörpers (5) mit dessen Unterstirn (10) auf einer Innenfläche (8) des Bodens / der Querstrebe (25) steht.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Abschnitte (3, 4) des Führungsgehäuses (2) aus Stahlblech besteht.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (3, 4) des Führungsgehäuses (2) mit den beiden Ringbereichen (12, 13) des Stützkörpers (5) verschweißt, vernietet, verklipst oder über eine Presspassung miteinander gefügt sind.