DE19829546A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einer jeweiligen Elementbohrung angeordneten Kolben, die durch Drehen der Antriebswelle in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, wobei an den zu der Antriebswelle gewandten Enden der Kolben jeweils eine Platte gehalten ist. DOLLAR A Eine erste Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der zu dem Kolben gewandten Oberfläche der Platte eine oder mehrere Ausnehmungen angeordnet sind, in die im zusammengebauten Zustand Schnapphaken eingreifen, die an einem Plattenhalter ausgebildet sind, der an dem zugehörigen Kolben angebracht ist. DOLLAR A Eine zweite Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das in der zu dem Kolben gewandten Oberfläche der Platte in der Mitte ein Sackloch mit einer Umfangsnut ausgespart ist, in die ein Sprengring eingreift, der in einem Einstich an dem Kolben gehalten ist. DOLLAR A Eine dritte Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der zu dem Kolben gewandten Oberfläche der Platte in der Mitte ein Sackloch und zwei parallele Bohrungen ausgespart sind, die quer zu dem Sackloch so verlaufen, daß die Mittellinien der Bohrungen die Mantelfläche des Sacklochs tangieren, wobei die Bohrungen zur Aufnahme von zwei Stiften dienen, die im ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einer jeweiligen Elementbohrung angeordneten Kolben, die durch Drehen der Antriebswelle in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, wobei an den zur Antriebswelle gewandten Enden der Kolben jeweils eine Platte gehalten ist.

Eine derartige Radialkolbenpumpe ist beispielsweise aus der DE 42 16 877 bekannt. Bei der bekannten Radialkolbenpumpe ist die Platte durch eine Klammereinrichtung in Form einer Tellerscheibe mit nach innen umgebogenen Klammerarmen, welche die Platte umgreifen, an dem zugehörigen Kolben gehalten. Bei der Aufbewahrung der Klammereinrichtungen kommt es vor, daß die nach innen umgebogenen Klammerarme von verschiedenen Klammereinrichtungen miteinander verhaken. Das Lösen der einzelnen Klammereinrichtungen voneinander kostet Zeit und verzögert den Zusammenbau der Radialkolbenpumpe.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Radialkolbenpumpe bereitzustellen, die sich einfach und schnell zusammenbauen läßt. Insbesondere solle ein Verhaken der einzelnen Klammereinrichtungen bei der Aufbewahrung verhindert werden.

Das Problem ist bei einer Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einer jeweiligen Elementbohrung angeordneten Kolben, die durch Drehen der Antriebswelle in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, wobei an denen zu der Antriebswelle gewandten Enden der Kolben jeweils eine Platte gehalten ist, dadurch gelöst, daß in der zu dem Kolben gewandten Oberfläche der Platte eine oder mehrere Ausnehmungen angeordnet sind, in die im zusammengebauten Zustand Schnapphaken eingreifen, die an einem Plattenhalter ausgebildet sind, der an dem zugehörigen Kolben angebracht ist. Neben einer einfachen und schnellen Montage liefern die Schnapphaken den Vorteil, daß sie sich beim Zusammenbauen nicht so stark verbiegen wie die aus dem Stand der Technik bekannten Klammerarme. Dadurch wird die Belastung des Materials bei der Montage reduziert, was zu einer höheren Lebensdauer der Radialkolbenpumpe führt.

Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist das oben angegebene Problem dadurch gelöst, daß in der zu dem Kolben gewandten Oberfläche der Platte in der Mitte ein Sackloch mit einer Umfangsnut ausgespart ist, in die ein Sprengring eingreift, der in einem Einstich an dem Kolben gehalten ist. Diese Variante liefert neben der schnelleren Montage den Vorteil, daß sie mit weniger Teilen auskommt als die bekannte Lösung. Dadurch werden die Herstellkosten der Radialkolbenpumpe reduziert.

Bei einer zweiten Variante der Erfindung ist die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, daß in der zu dem Kolben gewandten Oberfläche der Platte in der Mitte ein Sackloch und zwei parallele Bohrungen ausgespart sind, die quer zu dem Sackloch so verlaufen, daß die Mittellinien der Bohrungen die Mantelfläche des Sacklochs tangieren, wobei die Bohrungen zur Aufnahme von zwei Stiften dienen, die im eingesetzten Zustand in einen Einstich eingreifen, der an dem Kolben angebracht ist. Mit dieser zweiten Variante werden die gleichen Vorteile erzielt, wie mit der ersten Variante.

Eine besondere Ausführungsart der zweiten Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stifte durch einen Steg zu einer Klammer verbunden sind. Diese Ausführungsart hat den Vorteil, daß die Stifte automatisch axial fixiert werden, wenn der Steg gegen die Platte in Anschlag kommt.

Eine weitere Ausführungsart der zweiten Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steg im eingesetzten Zustand der Klammer durch einen Vorsprung gesichert ist, der an der Platte ausgebildet ist. Dadurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, daß die Stifte im Betrieb nicht aus den Bohrungen herausrutschen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Plattenhalters gemäß einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht eines Schnittes durch eine Radialkolbenpumpe in Längsrichtung eines Kolbens mit dem Plattenhalter aus Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht eines Schnitts durch eine Radialkolbenpumpe in Längsrichtung eines Kolbens mit einem Plattenhalter gemäß einer zweiten Variante der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 zeigt eine Teilansicht eines Schnitts durch eine Radialkolbenpumpe quer zu einem Kolben mit einem Plattenhalter gemäß einer dritten Variante der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 zeigt eine Teilansicht eines Schnitts durch die Radialkolbenpumpe aus Fig. 4 in Längsrichtung des Kolbens;

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des in den Fig. 4 und 5 verwendeten Plattenhalters; und

Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht des in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Plattenhalters im eingebauten Zustand.

Der in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Plattenhalter wird von einem Grundkörper 2 gebildet, der die Form eines Rings mit einem rechteckigen Querschnitt hat. Von dem Grundkörper 2 erstrecken sich in radialer Richtung sechs Arme 3, 4, 5, 6, 7 und 8.

Wie man in der in Fig. 2 dargestellten Schnittansicht sieht, sind die Arme 3-8 in einem Winkel von 90° von dem Grundkörper 2 abgebogen. Die Enden der Arme 3-8 sind als Schnapphaken 10-15 ausgebildet.

Die Schnapphaken 10-15 greifen in eine Ausnehmung 16 ein, die in einer Platte 17 ausgebildet ist. Die Platte 17 weist in der Mitte ein Sackloch 18 auf, in das ein Kolben 19 aufgenommen ist.

Der Kolben 19 gehört zu einer innen abgestützten Radialkolbenpumpe, wie sie insbesondere in Common-Rail- Einspritzsystem zur Kraftstoffversorgung von Dieselmotoren eingesetzt wird. Dabei bedeutet "Common-Rail" soviel wie "gemeinsame Leitung". Im Gegensatz zu herkömmlichen Hochdruckeinspritzsystemen, in denen der Kraftstoff über getrennte Leitungen zu den einzelnen Brennräumen gefördert wird, werden die Einspritzdüsen in Common-Rail- Einspritzsystemen aus einer gemeinsamen Leitung gespeist.

Die in Fig. 2 nur teilweise dargestellte Radialkolbenpumpe umfaßt eine in einem Pumpengehäuse gelagerte Antriebswelle mit einem exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt 20. Auf dem exzentrischen Wellenabschnitt 20 ist ein Ring 21 angeordnet, gegenüber dem der Wellenabschnitt 20 mit Hilfe eines Gleitlagers 22 drehbar gelagert ist. Der Ring 21 umfaßt drei um 120° zueinander versetzte Abflachungen, gegen die sich jeweils ein Kolben abstützt. Die vorzugsweise drei Kolben sind jeweils in einer Elementbohrung zur Antriebswelle in radialer Richtung hin- und herbewegbar aufgenommen und begrenzen jeweils einen Zylinderraum.

Die in Fig. 2 nur teilweise dargestellte Radialkolbenpumpe dient dazu, Kraftstoff, der von einer Vorförderpumpe aus einem Tank geliefert wird, mit Hochdruck zu beaufschlagen. Der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff wird dann in die oben angesprochene gemeinsame Leitung gefördert. Im Förderhub werden die Kolben 19 infolge der Exzenterbewegung des exzentrischen Wellenabschnitts 20, die über den Ring 21 auf die Kolben 19 übertragen wird, von der Achse der Antriebswelle weg nach außen bewegt. Im Saughub bewegen sich die Kolben 19 radial auf die Achse der Antriebswelle zu, um Kraftstoff in die Zylinderräume zu saugen. Die Saughubbewegung der Kolben 19 wird durch nicht dargestellte Federn erreicht, die gegen die Platten 17 vorgespannt sind.

Der Plattenhalter 1 hält die Platte 17 in Anlage an dem Kolben 19 und umgekehrt. An dem zu der Platte 17 gewandten Ende des Kolbens 19 ist ein Einstich 24 vorgesehen, in dem ein Sprengring 25 angeordnet ist. Der Sprengring 25 bildet einen Anschlag für den ringförmigen Grundkörper 2 des Plattenhalters 1. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Plattenhalter 1 nicht von dem Ende des Kolbens 19 herunterrutscht.

Die Ausnehmung 16 in der Platte 17 hat die Form eines Rings mit einem rechteckförmigen Querschnitt und ist nach oben hin offen. Auf der zu dem Kolben 19 hin offenen Seite der Ausnehmung 16 ragt eine umlaufende Schulter 26 in die Ausnehmung 16 und bildet ein Widerlager für die Schnapphaken 10-15.

Die Platte 17 hat innen im Bereich des Sacklochs 18 eine geringere Dicke als außen im Bereich der Schulter 26. Auf diese Weise wird ein Platz zur Aufnahme des Sprengrings 25 geschaffen. Das hat zur Folge, daß der Grundkörper 2 des Plattenhalters 1 nur geringfügig über die Oberfläche der Platte 17 hervorsteht.

Der prinzipielle Aufbau der in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellten Radialkolbenpumpe gemäß der zweiten Variante der Erfindung ist genauso wie bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Variante. Zur Vereinfachung werden für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Der exzentrische Wellenabschnitt 20 der Antriebswelle einer Radialkolbenpumpe ist mit Hilfe eines Gleitlagers 22 drehbar in einem nicht dargestellten Pumpengehäuse gelagert. Die Exzenterbewegung der Antriebswelle wird über einen Ring bzw. ein Polygon 21 auf eine an dem Kolben 19 angebrachte Platte 37 übertragen.

Bei dieser Variante der Erfindung wird jedoch als Plattenhalter lediglich ein Sprengring 38 verwendet. Der Sprengring 38 befindet sich in Anlage gegen einen Einstich 39, der an dem zu der Platte 37 gewandten Ende des Kolbens 19 vorgesehen ist. Benachbart zu dem Einstich 39 des Kolbens 19 ist in der Platte 37 eine Umfangsnut 40 ausgebildet. Die Tiefe der Umfangsnut 40 ist etwas größer als der Durchmesser des Querschnitts des Sprengrings 38. Dadurch wird die Montage der Platte 37 an dem Kolben 19 vereinfacht.

Der Zusammenbau kann wie folgt vor sich gehen. Zunächst wird der Sprengring 38 in die Umfangsnut 40 der Platte 37 eingelegt. Daraufhin wird der Kolben 19 ähnlich wie bei einem Schnellverschluß in das Sackloch 41 eingesteckt, das in der Platte 37 ausgespart ist. Beim Einstecken des Kolbens 19 in das Sackloch 41 wird der Sprengring 38 zunächst in die Umfangsnut 40 gedrückt und schnappt dann in den Einstich 39.

Bei der in den Fig. 4-7 dargestellten Variante der Erfindung ist in einer Platte 47 ein Sackloch 45 zur Aufnahme eines Kolbens 19 ausgespart. Wie man in Fig. 4 sieht, erstrecken sich in der Platte 47 senkrecht zu dem Sackloch 45 zwei Bohrungen 48, 49. Die Mittellinien der Bohrungen 48, 49 haben einen Abstand voneinander, der dem Durchmesser des Kolbens 19 entspricht. Im zusammengebauten Zustand, d. h. wenn der Kolben 19 mit seinem Ende in der Platte 47 steckt, überdecken sich die Bohrungen 48, 49 teilweise mit einem Einstich 51, der an dem Kolben 19 vorgesehen ist.

Um die Platte 47 an dem Kolben 19 zu befestigen, sind zwei Stifte 55, 56 in den Bohrungen 48, 49 aufgenommen. Dabei ragen die Stifte 55, 56 von zwei Seiten in den Einstich 51 des Kolbens 19. Die beiden Stifte 55, 56 sind durch einen Steg 57 miteinander verbunden.

Wie man am besten in der separaten Darstellung in Fig. 6 sieht, bilden die Stifte 55, 56 und der Steg 57 eine Klammer, die insgesamt mit 58 bezeichnet ist.

In Fig. 7 ist die Klammer 58 im eingebauten Zustand gezeigt. In der dargestellten Ansicht sieht man, daß in der Platte 47 eine Ausnehmung 59 zur Aufnahme der Klammer 58 ausgebildet ist. Dabei dient ein Vorsprung 60, der an die Platte 47 angeformt ist, eine Sicherung, die den Steg 57 im eingebauten Zustand in seiner Lage fixiert.

Claims (5)

1. Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einer jeweiligen Elementbohrung angeordneten Kolben (19), die durch Drehen der Antriebswelle in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, wobei an den zur Antriebswelle gewandten Enden der Kolben (19) jeweils eine Platte (21) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu dem Kolben (19) gewandten Oberfläche der Platte (21) eine oder mehrere Ausnehmungen (16) angeordnet sind, in die im zusammengebauten Zustand Schnapphaken (10 - 15) eingreifen, die an einem Plattenhalter (1) ausgebildet sind, der an dem zugehörigem Kolben (19) angebracht ist.

2. Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einer jeweiligen Elementbohrung angeordneten Kolben (19), die durch Drehen der Antriebswelle in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, wobei an den zur Antriebswelle gewandten Enden der Kolben (19) jeweils eine Platte (21) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu dem Kolben (19) gewandten Oberfläche der Platte (21) in der Mitte ein Sackloch (41) mit einer Umfangsnut (40) ausgespart ist, in die ein Sprengring (38) eingreift, der in einem Einstich (39) an dem Kolben (19) gehalten ist.

3. Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einer jeweiligen Elementbohrung angeordneten Kolben (19), die durch Drehen der Antriebswelle in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, wobei an den zur Antriebswelle gewandten Enden der Kolben (19) jeweils eine Platte (47) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu dem Kolben (19) gewandten Oberfläche der Platte (47) in der Mitte ein Sackloch (45) und zwei parallele Bohrungen (48, 49) ausgespart sind, die quer zu dem Sackloch (45) so verlaufen, daß die Mittellinien der Bohrungen (48, 49) die Mantelfläche des Sacklochs (45) tangieren, wobei die Bohrungen (48, 49) zur Aufnahme von zwei Stiften (55, 56) dienen, die im eingesetzten Zustand in einen Einstich (51) eingreifen, der an dem Kolben (19) angebracht ist.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stifte (55, 56) durch einen Steg (57) zu einer Klammer (58) verbunden sind.

5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (57) im eingesetzten Zustand der Klammer (58) durch einen Vorsprung (60) gesichert ist, der an der Platte (47) ausgebildet ist.