EP0925446B1

EP0925446B1 - Radialkolbenpumpe zur kraftstoffhochdruckversorgung

Info

Publication number: EP0925446B1
Application number: EP98941252A
Authority: EP
Inventors: Josef Güntert; Ralf HÄGELE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2003-09-03
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: EP0925446A1; EP0925446B2; WO1999002858A1; US6224350B1; JP2001500220A; DE19729791A1; JP4053094B2; DE59809483D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung mehrere nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einem jeweiligen Zylinderraum angeordneten Kolben, die bei Umdrehen der Antriebswelle in dem Zylinderraum hin- und her bewegbar sind, und mit einem ansaugseitigen und einem hochdruckseitigen Rückschlagventil und mit einem Bauteil mit einer den Zylinderraum bildenden Durchgangsöffnung, in deren radial äußeres Ende ein Verschlußelement eingesetzt ist, wobei das Verschlußelement in Längsrichtung der den Zylinderraum bildenden Durchgangsöffnung nach außen druckdicht geschlossen ist und die Kraftstoffzuführung zu dem ansaugseitigen Rückschlagventil über eine zur Längsrichtung im wesentlichen radiale Kraftstoffzuführöffnung in dem Bauteil erfolgt, mit einem einen Ventilsitz bildenden Element, das eine zentrische Öffnung aufweist, durch die sich ein Stößel eines Ventilkörpers hindurcherstreckt, wobei der Ventilkörper einen an den Stößel angefügten Ventilteller aufweist, welcher dichtend an die die Stößelöffnung umgebende Stirnseite des Elements anlegbar ist, wobei auf der vom Kolben abgewandten Seite des den Ventilsitz bildenden Elements eine den Ventilkörper, in Schließrichtung vorspannende Feder vorgesehen ist, und wobei sich die Feder einenends gegen das Element und anderenends gegen ein am Stößel befestigtes Widerlager abstützt.

Durch die Mannesmann Rexroth GmbH ist eine Radialkolbenpumpe bekannt geworden bei der das den Zylinderraum bildende Bauteil innerhalb eines Gehäuseflanschs vorgesehen ist, also als ein gehäuseinneres Bauteil ausgebildet ist. Die Kraftstoffzufuhr zu dem ansaugseitigen Rückschlagventil erfolgt dabei von der kolbenabgewandten Seite des Verschlusselements, also von bezüglich der Antriebswelle radial außerhalb des die Kolben aufnehmenden Bauteils. Deshalb muss dort ein radial äußerer Ansaugraum vorgesehen sein, der von dem Gehäuseflansch umgeben ist.

Aus der DE-A 2 338 489 ist eine ventilgesteuerte Hochdruckpumpe bekannt, bei der der Ventilsitz des ansaugseitigen Rückschlagventils im Gehäuse angeordnet ist. Oberhalb dieses Rückschlagventils befindet sich ein Ansaugraum, der von einem Verschlusselement nach außen abgedichtet wird.

Aus der DE-A 4 324 689 ist eine Kolbenpumpe einer hydraulischen Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt bei der eines von zwei Ansaugventilen in einem Verschlusselement angeordnet ist.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere Bauform der Radialkolbenpumpe anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer Radialkolbenpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Widerlager von einem Bundbuchsenelement gebildet ist, und dass das ansaugseitige Rückschlagventil in das Verschlußelement integriert ist.

Dadurch, dass das ansaugseitige Rückschlagventil in das Verschlußelement integriert ist, kann auf den (zur Antriebswelle) radial äußeren Ansaugraum sowie die hierfür erforderliche weitere äußere Gehäusewandung verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Widerlagers als Bundbuchsenelement hat fertigungstechnische Vorteile und führt dadurch zu einem verbesserten Betriebsverhalten der Radialkolbenpumpe.

Nach einer weiteren Erfindungsvariante ist der Ventilkörper des ansaugseitigen Rückschlagventils ganz in einer topfförmigen Ausnehmung des Verschlusselements vorgesehen und dichtend gegen den Mündungsbereich einer im Boden der topfförmigen Ausnehmung ausgebildeten und mit der Kraftstoffzufuhr kommunizierenden Öffnung in Schließrichtung vorgespannt. Die erwähnte Öffnung kann wiederum, wie eingangs erwähnt, mit einer Schrägbohrung in dem Verschlusselement und einem zwischen Verschlusselement und dem Bauteil ausgebildeten Ringraum kommunizieren.

Der Ventilkörper könnte in an sich beliebiger Weise gegen den Boden der topfförmigen Ausnehmung vorgespannt werden. Es hat sich aber als konstruktiv und montagetechnisch vorteilhaft erwiesen, wenn auf der dem Pumpenkolben zugewandten offenen Seite der topfförmigen Ausnehmung eine Abstützung für eine den Ventilkörper in Schließrichtung vorspannende Feder vorgesehen ist, die dann zwischen der Abstützung und der kolbenzugewandten Seite des Ventilkörpers angeordnet ist. Zur Bildung der Abstützung könnten ansich beliebige radiale Vorsprünge in der topfförmigen Ausnehmung vorgesehen sein. Es hat sich demgegenüber aber im Hinblick auf eine einfache Montage als vorteilhaft erwiesen, wenn die Abstützung von einer Art Deckelelement mit einer Durchströmöffnung für den zu fördernden Kraftstoff gebildet ist. Das Deckelelement könnte mit einem Innengewinde versehen sein und auf einen entsprechenden Flanschabschnitt des Verschlusselements aufgeschraubt sein oder es könnte anstelle einer Verschraubung an mehreren Punkten mit dem Flanschabschnitt verstemmt sein.

Bei dem Verschlusselement kann es sich um eine einfach montierbare Verschlussschraube handeln, die in ein an dem radial äußeren Ende des Bauteils vorgesehenes Innengewinde eingeschraubt ist.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Durchgangsöffnung in dem Bauteil abgesetzt oder gestuft ausgebildet ist und das Verschlusselement mit einem, inbesondere ringbundartigen Dichtflansch gegen eine Stufe der Durchgangsöffnung dichtend angepresst ist und das Ansaugventil zentral innerhalb des Dichtflanschs angeordnet ist. Zur Abdichtung des Verschlusselements am radial äußeren Ende kann ein Dichtmittel, beispielsweise in Form eines elastomeren Dichtrings verwendet werden, während die Abdichtung zum Zylinderraum durch Anpressen des Dichtflanschs gegen die Stufe bewirkt wird. Hierfür erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Verschlusselement als Verschlussschraube gegen die Stufe angezogen werden kann.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist gegenüber dem Dichtflansch des Verschlusselements radial außen ein Ringraum zwischen dem Verschlusselement und der die Durchgangsöffnung begrenzenden Wandung des Bauteils vorgesehen, in welchen die Kraftstoffzuführöffnung mündet. Dieser Ringraum bildet also einen Ansaugraum innerhalb des Bauteils. Die Kraftstoffzufuhr zu dem Bauteil erfolgt über eine nicht dargestellte Zumesseinheit.

Von dem Ringraum kann eine sich schräg zur Längsrichtung der Durchgangsöffnung in das Innere des Verschlusselements zu dem ansaugseitigen Rückschlagventil erstreckende Schrägbohrung vorgesehen sein, um die Ansaugseite des Rückschlagventils mit dem Ringraum strömungsmäßig zu verbinden.

Das Verschlusselement kann auf seiner dem Kolben zugewandten Seite eine topfförmige Ausnehmung aufweisen, in der das ansaugseitige Rückschlagventil aufgenommen ist.

Die vorstehend erwähnte Schrägbohrung mündet dann in der topfförmigen Ausnehmung. Das ansaugseitige Rückschlagventil, das vorzugsweise in der nachstehend beschriebenen Weise aufgebaut sein kann, lässt sich losgelöst von dem den Zylinderraum bildenden Bauteil außerhalb des Pumpengehäuses an dem Verschlusselement montieren. - In die topfförmige Ausnehmung kann ein einen Ventilsitz bildendes Element dichtend eingesetzt werden, das eine zentrische Öffnung aufweist, durch die sich ein Stössel eines Ventilkörpers hindurch erstreckt. Der Ventilkörper weist einen an den Stössel angefügten Ventilteller auf, der dichtend an die die Stösselöffnung umgebende Stirnseite, also an die kolbenzugewandte Seite des Elements anlegbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass sich beim Verdichtungshub des Kolbens die dem Verschlusselement zugewandte Kolbenstirnseite bis nahezu an den dichtend anliegenden Ventilteller erstrecken kann, so dass ein geringes Totvolumen und damit ein optimaler Wirkungsgrad der Pumpe erreicht werden kann.

In fertigungstechnischer Hinsicht hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Stössel die Öffnung des den Ventilsitz bildenden Elements spielbehaftet durchgreifen kann, ohne dass die Öffnungs- und Schließfunktion des Rückschlagventils hierdurch beeinträchtigt wäre.

Wenn der Ventilsitz und der damit zusammenwirkende Ventilkörper konisch oder kegelig verlaufende Dichtflächen aufweisen, so zentriert sich die Ventilplatte beim Schließen des Rückschlagventils von selbst.

Das Ventil ist vorzugsweise so aufgebaut, dass auf der vom Pumpenkolben abgewandten Seite des in die topfförmige Ausnehmung eingesetzten Elements eine den Ventilkörper in Schließrichtung vorspannende Feder vorgesehen ist. Die Feder kann sich einenends gegen das Element und anderenends gegen ein am Stössel befestigtes Widerlager abstützen, so dass der Stössel in Schließrichtung, d.h. in Richtung auf den Boden der topfförmigen Ausnehmung vorgespannt ist, und gegen den an der kolbenzugewandten Seite des Elements ausgebildeten Dichtsitz dichtend angelegt wird.

Das Widerlager an dem Stössel könnte in ansich beliebiger Weise ausgebildet sein. Herstellungstechnisch erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn das Widerlager von einem Bundbuchsenelement gebildet ist, welches mit seinem Buchsenabschnitt auf den Stössel aufgeschoben und dort in grundsätzlich beliebiger Weise, vorzugsweise jedoch formschlüssig, insbesondere durch einen Bördelarbeitsgang, oder durch Laserschweißen, an den Stössel angefügt ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung von ganz besonderer Bedeutung ist das Widerlager in einer solchen Position am Stössel fixiert, dass sich ein gewünschter vorgewählter Öffnungsdruck des Rückschlagventils ergibt. Hierfür wird bei der Montage des Rückschlagventils der Ventilkörper mit seinem Stössel durch die Stösselöffnung in dem vorstehend beschriebenen Einsetzelement hindurchgeführt. Der Ventilkörper wird dann dichtend gegen den Dichtsitz gelegt und es wird von der anderen Seite unter Zwischenordnung der Feder das Widerlager auf den Stössel aufgeschoben. Je weiter das Widerlager entgegen der Federkraft auf den Stössel aufgeschoben wird, desto größer wird die den Öffnungsdruck des Ventils definierende Kraft. Um einen gewünschten Druck dauerhaft vorgeben zu können, wird das Widerlager bei Erreichen des erwünschten Gegendrucks an dieser Position am Stössel fixiert.

Die vorstehend beschriebene Baugruppe wird dann in die topfförmige Ausnehmung des Verschlusselements dichtend eingesetzt. Hierfür kann das Element in vorteilhafter Weise in die topfförmige Ausnehmung eingeschraubt und gleichzeitig eingeklebt werden. Auf diese Weise kann ein sicherer und gut dichtender Festsitz erreicht werden. Infolge der eingangs erwähnten Ringraumausbildung kommt es auch nicht auf eine bestimmte Drehstellung des Elements bzw. der Baugruppe bezüglich des Verschlusselements an. Nach einer anderen Variante kann das Element unter Schälnietung dichtend eingefügt sein.

Nach einer dritten Variante der Erfindung umfasst das Verschlusselement eine Ventilplatte, welche die kolbenzugewandte Stirnseite des Verschlusselements bildet und eine zentrische Öffnung aufweist, durch die sich ein Stössel eines Ventilkörpers hindurch erstreckt. Nach dieser Ausführungsform wird also anstelle des in die topfförmige Ausnehmung eingesetzten Elements eine Ventilplatte senkrecht zur Längsrichtung des Zylinderraums gegen die Stirnseite eines Verschlusselementgrundkörpers montiert.

Die Ventilplatte kann in ansich beliebiger Weise dichtend an der Stirnseite des Verschlusselements lösbar befestigt werden; es hat sich hierfür die Wahl metallischer Abdichtungen bewährt. Die Ventilplatte ist daher vorzugsweise über eine konzentrisch verlaufende Beißkante an den Grundkörper des Verschlusselements druckdicht angezogen. Bei einer derartigen Beißkante handelt es sich um eine Art sickenförmige metallische Erhebung der Dichtfläche.

Die Kraftstoffzuführung zur Ansaugseite des Rückschlagventils erfolgt vorzugsweise dadurch, dass in der Ventilplatte wenigstens eine zur Längsrichtung des Zylinderraums im wesentlichen radiale Öffnung vorgesehen ist, die mit der Kraftstoffzuführöffnung in dem den Zylinderraum bildenden Bauteil kommuniziert.

Auch bei dieser Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Verschlusselement bzw. der Verschlusselementgrundkörper eine topfförmige Ausnehmung aufweist, in die sich ein Teil des Ventilkörpers hineinerstrecken kann, da solchenfalls die vorstehend erwähnte Ventilplatte eine verhältnismäßig geringe Dicke aufweisen kann.

Die vorstehend erwähnte radiale Öffnung in der Ventilplatte könnte etwa über eine Schrägbohrung in die topfförmige Ausnehmung münden. Indessen erweist es sich fertigungstechnisch als einfacher, wenn diese radiale Öffnung in der Stösseldurchgangsöffnung der Ventilplatte auf der Ansaugseite des Ventilsitzes mündet.

Das Rückschlagventil ist ferner vorzugsweise so ausgebildet, dass der Ventilkörper einen an den Stössel angefügten Ventilteller aufweist, welcher dichtend an einen die Stösselöffnung umgebenden Dichtsitz an der Stirnseite der Ventilplatte anlegbar ist.

Auch nach dieser Erfindungsvariante kann der Stössel die Öffnung in der Ventilplatte spielbehaftet durchgreifen. Der Ventilsitz der Dichtplatte und der damit zusammenwirkende Ventilkörper weisen vorzugsweise konisch oder kegelig verlaufende Dichtflächen auf.

Auf der vom Kolben abgewandten Seite der Dichtplatte ist eine den Ventilkörper in Schließrichtung vorspannende Feder vorgesehen. Die Feder stützt sich einenends gegen die Ventilplatte und anderenends gegen ein am Stössel vorgesehenes Widerlager ab. Dieses Widerlager könnte von einem stösselfesten Vorsprung oder in sonstiger beliebiger Weise verwirklicht sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich auch bei dieser Erfindungsvariante erwiesen, wenn das Widerlager von einem Bundbuchsenelement gebildet ist, welches am Stössel des Ventilkörpers festgelegt wird.

In besonders vorteilhafter Weise wird das Widerlager in einer solchen Position am Stössel fixiert, dass sich ein gewünschter vorgewählter Öffnungsdruck des Rückschlagventils ergibt, indem das Widerlager bei am Dichtsitz anliegenden Ventilkörper so weit entgegen der Federkraft auf den Stössel aufgeschoben wird, bis sich die gewünschte, den Öffnungsdruck definierende Gegenkraft einstellt und das Widerlager dann in dieser Position am Stössel fixiert wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1: eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe, wobei der Schnitt senkrecht zur Antriebswellenachse verläuft;
Figur 2: eine Schnittansicht entlang der Ebene der Pfeile II-II in Figur 1;
Figur 3: eine vergrößerte Detailansicht eines Ausschnitts aus Figur 2;
Figur 4: eine der Figur 3 entsprechende Detailansicht einer Radialkolbenpumpe mit abweichend gestaltetem Verschlusselement;
Figur 5: eine der Figur 3 entsprechende Detailansicht einer weiteren Ausführungsform des Verschlusselements;
Figur 6: eine der Figur 1 entsprechende Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe; und
Figur 7: eine Detailansicht des Verschlusselements nach Figur 6.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen. Die Radialkolbenpumpe ist mit einer integrierten Bedarfsmengenregelung konzipiert. Als Regelkonzept wird das Prinzip der Saugdrosselregelung verfolgt. Die Kraftstoffzufuhr und -dimensionierung erfolgt über eine nicht dargestellte Zumesseinheit.

Die Radialkolbenpumpe umfasst eine in einem Pumpengehäuse 2 gelagerte Antriebswelle 4 mit einem exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt 6. Auf dem exzentrischen Wellenabschnitt 6 ist eine Zwischenbuchse 8 vorgesehen, gegenüber der der Wellenabschnitt 6 drehbar ist. Die Zwischenbuchse 8 umfasst drei jeweils um 120° zueinander versetzte Abflachungen 10, gegen die sich jeweils ein Kolben 12 mit einem blockartigen Anlageabschnitt 14 abstützt. Die Kolben 12 sind in jeweils einem von einem massiven metallischen Bauteil 16 gebildeten Zylinderraum 18 zur Antriebswelle 4 in radialer Richtung verschieblich aufgenommen. Zur Bildung des Zylinderraums 18 ist in dem Bauteil 16 eine Durchgangsöffnung 20 vorgesehen. Die Durchgangsöffnung 20 ist gestuft ausgebildet und weist einen den eigentlichen Zylinderraum 18 bildenden durchmesserkleineren Abschnitt 22 und einen durchmessergrößeren Abschnitt 24 auf. In das radial äußere Ende der Durchgangsöffnung 20, also in den durchmessergrößeren Abschnitt 24, ist ein Verschlusselement 26 druckdicht eingesetzt. Das Verschlusselement 26 ist eine Verschlussschraube 28, die unter Zwischenordnung einer O-Ring-Dichtung 30 in den durchmessergrößeren Abschnitt 24 der Durchgangsöffnung 20 eingeschraubt ist.

An ihrer dem Pumpenkolben 12 zugewandten Seite weist die Verschlussschraube 28 einen ringbundartigen Dichtflansch 30 auf, mit dem die Verschlussschraube 23 gegen einen axialen Stufenabschnitt 32 zwischen dem durchmesserkleineren und dem durchmessergrößeren Abschnitt 22, 24 der Durchgangsöffnung 20 dichtend angepresst ist.

In der Verschlussschraube 28 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnetes ansaugseitiges Rückschlagventil integriert. Die Verschlussschraube 28 bzw. das Rückschlagventil 34, der durchmesserkleinere Abschnitt 22 der Durchgangsöffnung 20 und die verdichterseitige Stirnseite 36 des Pumpenkolbens 12 definieren einen Verdichter- oder Hochdruckraum 38. Wenn sich die Antriebswelle 4 von der in Figur 1 dargestellten Position bis zu 180° umdreht, so wird währenddessen der in Figur 1 oben dargestellte Kolben unter der Wirkung einer Druckfeder 40 aus dem Zylinderraum 18 herausbewegt. Während dieser Ansaugphase nimmt das Volumen des Druckraums 38 zu und das ansaugseitige Rückschlagventil 34 öffnet in noch näher zu beschreibender Weise. Wenn nach weiterer Umdrehung der Antriebswelle 4 der Kolben 12 in Verdichtungsrichtung bewegt wird, so wird das Rückschlagventil 34 geschlossen und ein in Figur 2 dargestelltes hochdruckseitiges Rückschlagventil 42 öffnet. Der im Druckraum 38 unter Hochdruck stehende Kraftstoff kann dann über einen vom Zylinderraum 18 ausgehenden Stichkanal 44 über das hochdruckseitige Rückschlagventil 42 und einen Anschluss 46 zu einem Motorkolben oder einem Hochdruckspeicherraum strömen.

Wie im Einzelnen aus Figur 3 zu ersehen ist, weist die Verschlussschraube 28 im Bereich der axialen Stufe 32 der Durchgangsöffnung 20 einen in ihrer radialen Richtung etwas zurückgesetzten Außendurchmesser auf und begrenzt zusammen mit der Innenseite des durchmessergrößeren Abschnitts 24 der Durchgangsöffnung 20 einen Ringraum 48. In diesen Ringraum 48 mündet eine radiale Kraftstoffzuführöffnung 50 in dem Bauelement 16. Sodann gehen von dem Ringraum 48 mehrere zur Längsrichtung der Durchgangsöffnung 20 schräg verlaufende Bohrungen 52 aus, und münden in einer zentralen topfförmigen Ausnehmung 54 in der Verschlussschraube 28.

Das ansaugseitige Rückschlagventil 34 ist folgendermaßen in der topfförmigen Ausnehmung 54 der Verschlussschraube 28 integriert: In das kolbenzugewandte freie Ende der topfförmigen Ausnehmung 54 ist ein einen Ventilsitz 56 definierendes Element 58 druckdicht mit Kleber eingeschraubt. Das Element 58 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 60 für einen Stössel 62 eines Ventilkörpers 64 auf. Der Ventilkörper 64 weist auf der kolbenzugewandten Seite des Elements 58 einen Ventilteller 66 auf, der dichtend gegen den Ventilsitz 56 anlegbar ist. Auf der vom Pumpenkolben 12 abgewandten Seite des Elements 58 innerhalb der topfförmigen Ausnehmung 54 ist eine Feder 68 vorgesehen, welche den Stössel 62 des Ventilkörpers 64 in Richtung auf den Boden der topfförmigen Ausnehmung 54 vorspannt, so dass der Ventilteller 66 dichtend gegen den Ventilsitz 56 angelegt ist. Die Feder 68 stützt sich einenends gegen das Element 58 und anderenends gegen ein von einem Bundbuchsenelement 70 gebildetes Widerlager 72 ab. Das Bundbuchsenelement 70 ist in einer solchen Position in den Stössel 62 eingebördelt, dass ein vorbestimmter Öffnungsdruck des Rückschlagventils 34 eingestellt ist. Das Rückschlagventil 34 wird außerhalb der Verschlussschraube 28 mit dem erwünschten Öffnungsdruck montiert und dann durch Einschrauben des Elements 58 in die topfförmige Ausnehmung 54 in die Verschlussschraube 28 integriert.

Die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 3 dargestellten dadurch, dass das Element 58' nicht mittels Kleber in die topfförmige Ausnehmung 54' eingeschraubt ist, sondern durch eine Schälnietung unlösbar fixiert ist, siehe Bezugszeichen 74.

Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform umfasst das ansaugseitige Rückschlagventil 80 einen Ventilkörper 82, der ganz in einer topfförmigen Ausnehmung 84 der Verschlussschraube 86 aufgenommen ist. Der Ventilkörper 82 ist über eine Feder 88 in Richtung auf den Boden 90 der topfförmigen Ausnehmung 84 vorgespannt, wobei sich die Feder 88 gegen die Innenseite eines Deckelelements 92 abstützt, welches im Querschnitt ebenfalls topfförmig ausgebildet ist und einen Flanschabschnitt 94 der Verschlussschraube 86 umgreift und mit diesem an mehreren Punkten verstemmt ist, siehe Bezugszeichen 96.

Von einem auch bei dieser Ausführungsform vorgesehenen Ringraum 98 führt eine Schrägbohrung 100 bis zu einer vom Boden 90 der topfförmigen Ausnehmung 84 aus eingebrachten zentralen Sacklochbchrung 102. Wenn der Ventilkörper 82 unter der Spannung der Feder 88 gegen den Boden 90 der topfförmigen Ausnehmung 84 gedrückt ist, so überdeckt der Ventilkörper 82 vollständig die Mündungsöffnung der Sacklochbohrung 102, und das Rückschlagventil 80 ist geschlossen.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe. Ein wiederum als Verschlussschraube 110 ausgebildetes Verschlusselement umfasst eine die kolbenzugewandte Stirnseite bildende Ventilplatte 112, welche dichtend gegen einen Verschlusselementgrundkörper 114 angezogen ist. Hierzu sind am Verschlusselementgrundkörper 114 sickenförmige Beißkanten 116 ausgebildet. Die Ventilplatte 112 umfasst eine zentrale Öffnung 118, durch die ein Stössel 120 eines Ventilkörpers 122 des ansaugseitigen Rückschlagventils 124 hindurchgreift. Der Stössel 120 greift in eine topfförmige Ausnehmung 126 in dem Verschlusselementgrundkörper 114 ein und weist an seinem kolbenzugewandten freien Ende einen Ventilteller 128 auf, der gegen einen von der Ventilplatte 112 gebildeten Dichtsitz 130 dichtend anlegbar ist. Ventilteller 128 und Dichtsitz 130 weisen konisch verlaufende Dichtflächen auf.

Die Ventilplatte 112 ist an ihrem radial äußeren Umfang etwas zurückgesetzt und begrenzt dort zusammen mit dem den Zylinderraum 131 des Kolbens 132 bildenden Bauteil 134 einen Ringraum 136, der über eine radiale Kraftstoffzuführöffnung 138 in dem Bauteil 134 mit der Kraftstoffzuführung kommuniziert. Von dem Ringraum 136 erstrecken sich mehrere radiale Zuführbohrungen 140 in der Ventilplatte 112 nach innen und münden in der Stösseldurchgangsöffnung 118 der Ventilplatte 112. Die Stösseldurchgangsöffnung 118 ist im Bereich der Mündung radial etwas geweitet, siehe Bezugszeichen 142, damit bei geöffnetem Rückschlagventil 124 Kraftstoff an dem Stössel 120 vorbei in den Verdichterraum der Pumpe gelangen kann.

Um den Ventilkörper 122 in Schließrichtung vorspannen zu können, stützt sich innerhalb der topfförmigen Ausnehmung 126 eine Druckfeder 144 zwischen der Innenseite der Ventilplatte 112 und einem am Stössel 120 fixierten Bundbuchselement 146 ab.

Auch bei dieser Ausführungsform ist das Rückschlagventil 124 zunächst außerhalb des Bauteils 134 und des Verschlusselementgrundkörpers 114 an der Ventilplatte 112 montiert. Dabei wurde das Bundbuchsenelement 146 in einer solchen Position am Stössel 120 fixiert, dass sich ein erwünschter Öffnungsdruck des Rückschlagventils ergibt. Die so vormontierte Einheit wurde dann in den durchmessergrößeren Abschnitt 148 der den Zylinderraum 131 definierenden Durchgangsöffnung in dem Bauteil 134 eingesetzt und eingeschraubt. Dabei wird der Verschlusselementgrundkörper 114 über die Beisskanten 116 dichtend gegen die Ventilscheibe 112 angezogen und die Ventilscheibe 112 wird dichtend an eine axiale Stufe 150 des Bauteils 134 angedrückt.

Claims

Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (4), die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung mehrere nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle (4) radial in einem jeweiligen Zylinderraum (18, 131) angeordneten Kolben (12, 132), die bei Umdrehen der Antriebswelle (4) in dem Zylinderraum hin- und her bewegbar sind, und mit einem ansaugseitigen und einem hochdruckseitigen Rückschlagventil (34, 42, 124) und mit einem Bauteil (16, 134) mit einer den Zylinderraum (18, 131) bildenden Durchgangsöffnung (20), in deren radial äußeres Ende ein Verschlußelement (26, 110) eingesetzt ist, wobei das Verschlußelement (26, 110) in Längsrichtung der den Zylinderraum bildenden Durchgangsöffnung (20) nach außen druckdicht geschlossen ist und die Kraftstoffzuführung zu dem ansaugseitigen Rückschlagventil (34, 42, 124) über eine zur Längsrichtung im wesentlichen radiale Kraftstoffzuführöffnung (50, 138) in dem Bauteil (16, 134) erfolgt, mit einem einen Ventilsitz (56) bildenden Element (58, 58'), das eine zentrische Öffnung (60) aufweist, durch die sich ein Stößel (62) eines Ventilkörpers (64) hindurcherstreckt, wobei der Ventilkörper (64) einen an den Stößel (62) angefügten Ventilteller (66) aufweist, welcher dichtend an die die Stößelöffnung (60) umgebende Stirnseite des Elements (58, 58') anlegbar ist, wobei auf der vom Kolben (12) abgewandten Seite des den Ventilsitz bildenden Elements (58, 58') eine den Ventilkörper (64), in Schließrichtung vorspannende Feder (68) vorgesehen ist, und wobei sich die Feder (68) einenends gegen das Element (58, 58') und anderenends gegen ein am Stößel (62) befestigtes Widerlager (72) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (72) von einem Bundbuchsenelement (70) gebildet ist, und dass das ansaugseitige Rückschlagventil (34, 42, 124) in das Verschlußelement (26, 110) integriert ist.
Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (4), die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung mehrere nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle (4) radial in einem jeweiligen Zylinderraum (18, 131) angeordneten Kolben (12, 132), die bei Umdrehen der Antriebswelle (4) in dem Zylinderraum hin- und her bewegbar sind, und mit einem ansaugseitigen und einem hochdruckseitigen Rückschlagventil (34, 42, 124) und mit einem Bauteil (16, 134) mit einer den Zylinderraum (18, 131) bildenden Durchgangsöffnung (20), in deren radial äußeres Ende ein Verschlußelement (26, 110) eingesetzt ist, wobei das Verschlußelement (26, 110) in Längsrichtung der den Zylinderraum bildenden Durchgangsöffnung (20) nach außen druckdicht geschlossen ist und die Kraftstoffzuführung zu dem ansaugseitigen Rückschlagventil (34, 42, 124) über eine zur Längsrichtung im wesentlichen radiale Kraftstoffzuführöffnung (50, 138) in dem Bauteil (16, 134) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das ansaugseitige Rückschlagventil (34, 42, 124) in das Verschlußelement (26, 110) integriert ist, dass der Ventilkörper (82) des ansaugseitigen Rückschlagventils (80) in einer topfförmigen Ausnehmung (84) des Verschlusselements (86) vorgesehen und dichtend gegen den Mündungsbereich einer im Boden (90) der topfförmigen Ausnehmung (84) ausgebildeten und mit der Kraftstoffzufuhr kommunizierenden Öffnung (102) in Schließrichtung vorgespannt ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlußelement (26, 110) eine Verschlußschraube (28) ist, die in ein an dem radial äußeren Ende des Bauteils (16, 134) vorgesehenes Innengewinde eingeschraubt ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (20) abgesetzt oder gestuft ausgebildet ist und dass das Verschlusselement (26, 110) mit einem, insbesondere ringbundartigen Dichtflansch (30) gegen eine Stufe (32, 150) der Durchgangsöffnung dichtend angepresst ist und das Rückschlagventil (34) zentral innerhalb des Dichtflanschs (30) angeordnet ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dem Dichtflansch (30) radial außen ein Ringraum (48, 98, 136) zwischen dem Verschlusselement (26, 86, 110) und der die Durchgangsöffnung (20) begrenzenden Wandung des Bauteils (16, 134) vorgesehen ist, in welchen die Kraftstoffzufuhröffnung (50, 138) mündet.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Ringraum (48, 98) eine sich schräg zur Längsrichtung der Durchgangsöffnung (20) in das Innere des Verschlusselements (26, 86) zu dem ansaugseitigen Rückschlagventil (34, 80) erstreckende Schrägbohrung (52, 100) vorgesehen ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (26, 86, 110) auf seiner dem Kolben (12, 132) zugewandten Seite eine topfförmige Ausnehmung (54, 54', 102, 126) aufweist, in der das ansaugseitige Rückschlagventil (34, 80, 124) aufgenommen ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die topfförmige Ausnehmung (54, 54') das den Ventilsitz bildende Element (58, 58') eingesetzt ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (62) die Öffnung (60) des den Ventilsitz (56) bildenden Elements (58, 58') spielbehaftet durchgreift.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (56) und der damit zusammenwirkende Ventilkörper (64) konisch oder kegelig verlaufende Dichtflächen aufweisen.
Radialkolbenpumpe einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (72) formschlüssig, insbesondere durch einen Bördelarbeitsgang, an den Stößel (62) angefügt ist.
Radialkolbenpumpe einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (72) in einer solchen Position am Stößel (62) fixiert ist, dass sich ein vorgewählter Öffnungsdruck des Rückschlagventils (34) ergibt. A15
Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (58) in die topfförmige Ausnehmung (54) eingeschraubt und eingeklebt ist. A16
Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (58') in die topfförmige Ausnehmung (54') unter Schälnietung dichtend eingefügt ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Kolben zugewandten offenen Seite der topfförmigen Ausnehmung (84) eine Abstützung für eine den Ventilkörper (82) in Schließrichtung vorspannende Feder (88) vorgesehen ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung von einem Deckelelement (92) mit einer Durchströmöffnung gebildet ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (92) im Querschnitt topfförmig ist und einen Flanschabschnitt (94) des Verschlusselements (86) übergreift.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (92) an mehreren Punkten mit dem Verschlusselement (86) verstemmt ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 sowie 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (110) eine Ventilplatte (112) umfasst, die die kolbenzugewandte Stirnseite des Verschlußelements mit einem Ventilsitz (130) bildet und eine zentrische Öffnung (118) aufweist, durch die sich ein Stößel (120) eines Ventilkörpers (122) hindurcherstreckt.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (112) über eine vorzugsweise konzentrisch verlaufende Beisskante (116) an einen Grundkörper (114) des Verschlusselements (110) druckdicht angezogen ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventilplatte (112) wenigstens eine zur Längsrichtung des Zylinderraums (131) im wesentlichen radiale Öffnung (140) vorgesehen ist, die mit der Kraftstoffzuführöffnung (138) in dem Bauteil (134) kommuniziert.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Öffnung (140) in der Stößeldurchgangsöffnung (118) der Ventilplatte (112) mündet.
Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (114) des Verschlusselements (110) auf seiner dem Kolben (132) zugewandten Seite eine topfförmige Ausnehmung (126) aufweist, in die der Stößel (120) des Rückschlagventils (124) hineinragt.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (122) einen an den Stößel (120) angefügten Ventilteller (128) aufweist, welcher dichtend an einen die Stößelöffnung (118) umgebenden Dichtsitz (130) an der Stirnseite der Ventilplatte (112) anlegbar ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (120) die Öffnung (118) in der Ventilplatte (112) spielbehaftet durchgreift.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (130) der Ventilplatte (112) und der damit zusammenwirkende Ventilkörper (122) konisch oder kegelig verlaufende Dichtflächen aufweisen.
Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Kolben (132) abgewandten Seite der Ventilplatte (112) eine den Ventilkörper (122) in Schließrichtung vorspannende Feder (144) vorgesehen ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Feder (144) einenends gegen die Ventilplatte (112) und anderenends gegen ein am Stößel (120) vorgesehenes Widerlager abstützt.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager von einem Bundbuchsenelement (146) gebildet ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager im Presssitz oder formschlüssig, insbesondere durch einen Bördelarbeitsgang, an den Stößel (122) angefügt ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 28, 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager in einer solchen Position am Stößel (122) fixiert ist, dass sich ein vorgewählter Öffnungsdruck des Rückschlagventils (124) ergibt.