| (19) |
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(11) |
EP 0 925 445 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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10.09.2003 Patentblatt 2003/37 |
| (22) |
Anmeldetag: 30.06.1998 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: F04B 1/00 |
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9801/790 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9900/2857 (21.01.1999 Gazette 1999/03) |
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| (54) |
RADIALKOLBENPUMPE ZUR KRAFTSTOFFHOCHDRUCKVERSORGUNG
RADIAL PISTON PUMP FOR HIGH-PRESSURE FUEL SUPPLY
POMPE A PISTON RADIAL POUR ALIMENTATION HAUTE PRESSION EN CARBURANT
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
| (30) |
Priorität: |
11.07.1997 DE 19729792 01.04.1998 DE 19814477
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.06.1999 Patentblatt 1999/26 |
| (73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- GÜNTERT, Josef
D-70839 Gerlingen (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
US-A- 4 952 121
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US-A- 4 968 220
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Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei
Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Eine derartige Radialkolbenpumpe wird von der Anmelderin unter der Handelsbezeichnung
CP1 vertrieben. Bei einer derartigen vorbekannten Pumpe werden die Montagekräfte über
mehrere Komponenten, die sich gegeneinander abstützen eingeleitet. Zur Abdichtung
sind eine Anzahl von elastomeren Dichtungselementen verwendet.
[0003] Aus der US 4,968,220 ist eine Radialkolbenpumpe bekannt, deren Pumpengehäuse zweiteilig
aufgebaut ist. In einem im wesentlichen ringfömigen Teil des Pumpengehäuses sind Radialbohrungen
vorgesehen in die je eine Zylinderbuchse eingepresst wird. Der unter hohem Druck stehende
Kraftstoff wird durch eine Querbohrung in der Zylinderbuchse und eine mit dieser Querbohrung
kommunizierende weitere Bohrung in dem im wesentlichen ringfömigen Teil des Pumpengehäuses
abgeführt. Die Abdichtung erfolgt dabei über eine Presspassung zwischen Zylinder und
Gehäuseteil. Diese Radialkolbenpumpe ist fertigungstechnisch nur schwer zu beherrschen,
da die Zylinderbuchsen aller Pumpenelemente in ein im wesentlichen ringfömiges Teil
des Pumpengehäuses eingepresst werden. Mit der Presspassung muß nicht nur die o. g.
Abdichtung gewährleistet werden, sondern die Passung zwischen Pumpenkolben und Zylinderlaufbahn
wird auch durch diese Presspassung beeinflusst.
[0004] Aus der US 4,952,121 ist eine Pumpe mit einer Vielzahl von Zylindern, die radial,
sternförmig um eine Welle mit einem exzentrischen Wellenabschnitt in einem Gehäuse
angeordnet sind, bekannt. Das Gehäuse ist zweiteilig ausgebildet und die beiden Gehäuseteile
sind mit Hilfe von Bolzen miteinander verbunden. Jeder Zylinder ist zwischen den beiden
Gehäuseteilen zwischen einem Paar Bolzen eingespannt. Zwischen dem Zylinder und einem
der Gehäuseteile ist ein Hochdruckventilgehäuse eingespannt. Zwischen den beiden Gehäuseteilen
ist ein elastomeres Dichtelement angeordnet. Diese Radialkolbenpumpe hat den Nachteil,
dass die Montagekräfte über die beiden Gehäuseteile und das Hochdruckventilgehäuse
eingeleitet werden. Außerdem besteht die Gefahr, dass das elastomere Dichtungselement
zwischen den beiden Gehäuseteilen bei der Montage beschädigt wird.
[0005] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bis
2000 bar hochdruckdichte Radialkolbenpumpe zu schaffen, mit einem geringen Totraum
und dementsprechend hohem Wirkungsgrad, bei der die hochdruckbeaufschlagten Bauteile
und deren Dichtstellen voneinander entkoppelt und statisch exakt definiert sind.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Radialkolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, dass die flanschförmigen Gehäuseteile unter Zwischenordnung der Einsatzteile
derart gegeneinander angezogen sind, dass die Anlageflächen des jeweiligen Einsatzteils
und der Gehäuseteile ohne Zwischenordnung von Dichtungselementen eine Hochdruckabdichtung
bewirken, und dass das ansaugseitige und das hochdruckseitige Rückschlagventil in
dem jeweiligen Gehäuseteil integriert ist und dass die Abstromseite des hochdruckseitigen
Rückschlagventils bis zu einem Hochdruckstutzen ganz innerhalb des Gehäuseteils verläuft.
[0007] Während bei vorbekannten Radialkolbenpumpen auch die Hochdruckabdichtung über elastomere
mehr oder weniger verformende Dichtungselemente erreicht wurde und die Montage der
die Hochdruckseite begrenzenden Komponenten - wie eingangs erwähnt - einen Kraftfluss
über mehrere Komponenten umfasste, was zu einer statischen Unbestimmtheit führte,
wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Abdichtung über senkrecht zur Antriebswelle
verlaufende metallische Dichtflächen des Einsatzteils und der flanschförmigen Gehäuseteile
zu erreichen. Hierfür erfolgt die Kraftstoffzufuhr und die Kraftstoffabfuhr während
des Förderhubs der Pumpenkolben über Kraftstoffzuführöffnungen und Kraftstoffabführöffnungen,
welche einerseits im Ansaugoder Verdichtungsraum und andererseits in den beiderseitigen
Dichtflächen münden. Das Einsatzteil liegt nun statisch genau bestimmt ohne Zwischenordnung
irgendwelcher Dichtungselemente an die beiden flanschförmigen Gehäuseteile an. Beim
Anziehen der Gehäuseteile gegeneinander erfolgt eine sogenannte harte Abdichtung durch
die metallischen Anlageflächen von Einsatzteil und den beiderseitigen flanschförmigen
Gehäuseteilen. Dadurch, dass das ansaugseitige und das
[0008] hochdruckseitige Rückschlagventil außerhalb des Einsatzteils in dem jeweiligen Gehäuseteil
integriert sind und die Abstromseite des hochdruckseitigen Rückschlagventils bis zu
einem Hochdruckstutzen ganz innerhalb des Gehäuseteils verläuft, ist die Hochdruckseite
durch die harte (einzige) Abdichtung zwischen Einsatzteil und Gehäuseteil sicher abgedichtet.
[0009] Vorzugsweise sind alle mit Hochdruck beaufschlagten Dichtstellen von gegeneinander
festgezogenen metallischen Bauteilen ohne Zwischenordnung zusätzlicher Dichtungselemente,
also von sogenannten harten Abdichtungen, gebildet.
[0010] Die gegeneinander dichtend anliegenden metallischen Bauteile weisen vorzugsweise
geläppte Anlageflächen auf. Durch den Vorgang des Läppens wird unter Einhaltung der
Maßgenauigkeit eine erwünschte Oberflächenrauhigkeit erzeugt.
[0011] Es hat sich in herstellungstechnischer Hinsicht als besonders vorteilhaft erwiesen,
wenn das jeweilige Einsatzteil über parallel zur Antriebswelle verlaufende Stifte
gegenüber den Gehäuseteilen positioniert ist.
[0012] Der vorstehend erwähnte Hochdruckstutzen ist vorzugsweise mit einer Stirnseite unter
Ausbildung einer direkten metallischen Abdichtungen gegen eine Stufe des Gehäuseteils
angezogen. Die metallische Abdichtung ist vorteilhafterweise so ausgeführt, dass die
gegeneinander anliegenden Dichtflächen der metallischen Bauteile eine kantige oder
sickenförmige Erhebung aufweisen, die beim Anziehen der Bauteile gegeneinander zu
einer dichtenden plastischen Verformung entlang der Erhebung führt. Man spricht in
diesem Fall von einer sogenannten Beißkantenabdichtung. Im Falle des Hochdruckstutzens
ist diese Beißkante vorzugsweise an der Stirnseite umlaufend vorgesehen.
[0013] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der zeichnerischen
Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe. In der Zeichnung zeigt:
- Figur 1
- einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
- Figur 2
- einen Schnitt entlang der Ebene A - A in Figur 1;
- Figur 3
- einen Schnitt mit abgestufter Schnittebene B - B in Figur 2; und
- Figur 4
- eine Einzeldarstellung des den Zylinderraum bildenden Einsatzteils der Radialkolbenpumpe.
[0014] Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung
bei Kraftstoffeinspritzsystemen, insbesondere bei Common-Rail-Systemen, 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.
[0015] Die Radialkolbenpumpe umfasst eine in einem insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten
Pumpengehäuse gelagerte Antriebswelle 4 mit einem exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt
6. Auf dem exzentrischen Wellenabschnitt 6 ist eine Ablaufbuchse 8 vorgesehen, gegenüber
der der Wellenabschnitt 6 drehbar ist. Gegen die äußere Mantelfläche der Ablaufbuchse
8 stützen sich drei jeweils um 120° zueinander versetzt in radialer Richtung angeordnete
Kolben 10 ab. Die Kolben 10 umfassen einen in einem Zylinderraum 12 geführten Stössel
14, an dessen der Antriebswelle 4 zugewandten Ende ein tellerförmiger Anlageabschnitt
16 ausgebildet ist, mit dem der jeweilige Kolben 10 gegen die äußere Mantelfläche
der Ablaufbuchse 8 unter Vorspannung einer Feder 18 abgestützt ist. Der Zylinderraum
12 eines jeweiligen Stössels 14 der Pumpenkolben 10 ist von einer radial zur Antriebswelle
4 verlaufenden Durchgangsöffnung 20 in einem Einsatzteil 22 gebildet (Figur 4). Das
Einsatzteil 22 ist im wesentlichen blockförmig mit wenigstens zwei parallel zueinander
verlaufenden ebenen Seitenflächen 24 und 26 ausgebildet. Das Einsatzelement 22 ist
mit seiner den Zylinderraum 12 bildenden Durchgangsöffnung 20 entsprechend der Lage
der Pumpenkolben 10 radial zur Antriebswelle 4 angeordnet. Die Durchgangsöffnung 20
ist abgestuft ausgebildet und weist einen durchmessergrößeren erweiterten Endabschnitt
28 auf der von der Antriebswelle 4 abgewandten Seite auf. In diesen Endabschnitt 28
ist ein als Schraube ausgebildetes Verschlusselement 30 eingeschraubt, um den Zylinderraum
12 auf noch näher zu beschreibende Weise nach außen abzudichten. In dem Einsatzelement
22 sind desweiteren eine Kraftstoffzuführöffnung 32 und eine Kraftstoffabführöffnung
34 vorgesehen, welche sich vom Zylinderraum 12 aus in radialer Richtung nach außen
erstrecken und in den zuvor erwähnten zueinander parallelen Seitenflächen 24, 26 münden.
Das Verschlusselement 30 und die von der Antriebswelle 4 abgewandte Stirnfläche 36
des Pumpenkolbens 10 begrenzen innerhalb des Zylinderraums 12 einen Saug- bzw. Verdichterraum
38, welcher über die Zuführöffnung 32 und die Abführöffnung 34 mit einer durch die
Bezugszeichen 40 bzw. 42 angedeuteten Ansaugseite bzw. Hochdruckseite kommunizieren,
wobei auf der Ansaugseite wie auf der Hochdruckseite ein Rückschlagventil 44 bzw.
46 vorgesehen ist.
[0016] Das Einsatzteil 22 ist, wie im Einzelnen aus den Figuren 1 und 3 zu ersehen ist,
in Richtung der Antriebswelle 4 zwischen zwei flanschförmigen metallischen Gehäuseteilen
48, 50 angeordnet. Die Gehäuseteile 48, 50 weisen ebenfalls plane Anlageflächen 52,
54 auf, die gegen die parallel zueinander verlaufenden Seitenflächen 24, 26 des Einsatzteils
22 unter Ausbildung einer sogenannten harten Abdichtung anliegen. Die ebenen Anlageflächen
52, 54 der flanschförmigen Gehäuseteile 48, 50 verlaufen in einer Ebene, ohne dass
ein umlaufender Rand oder ein sonstiger Vorsprung über die jeweilige Anlagefläche
52, 54 vorsteht. Die Oberfläche dieser Gehäuseteile 48, 50 lässt sich daher sehr gut
bearbeiten; sie werden vorzugsweise geläppt, um eine geeignete Oberflächenbeschaffenheit
auszubilden (Rautiefe von ...). Die flanschförmigen Gehäuseteile 48, 50 werden mittels
Schrauben 56 (Figuren 2, 3) unter Zwischenordnung des Einsatzteils 22 derart gegeneinander
angezogen, dass die Anlageflächen 52, 54 und 24, 26 von Gehäuseteilen und Einsatzteil
derart flächenhaft aneinander anliegend gegeneinander gepresst werden, dass eine Hochdruckabdichtung
bewirkt wird. Die in der Anlagefläche 24 bzw. 26 mündende Kraftstoffzuführöffnung
32 bzw. - abführöffnung 34 fluchtet mit einem weiteren Kraftstoffzuführkanal 58 in
dem flanschförmigen Gehäuseteil 48 bzw. mit einem Hochdruckkanal 60 in dem anderen
flanschförmigen Gehäuseteil 50. Durch die flächenhafte Anlage des Einsatzteils 22
mit den Gehäuseteilen 48, 50 ist die Kraftstoffzuführung und die Kraftstoffabführung
wirksam abgedichtet, ohne dass irgendwelche zusätzlichen Dichtungselemente verwendet
werden müssten, welche eine statisch exakte Definition der gegeneinander montierten
Bauteile in Frage stellen würden. Um das Einsatzteil 22 in exakte Montageposition
bezüglich der flanschförmigen Gehäuseteile bringen zu können, werden jeweils zwei
parallel zu den Schrauben 56 erstreckte Positionierstifte 57 verwendet, die sich parallel
zur Antriebswelle 4 verlaufend durch genau bemessene Durchgangsbohrungen durch das
Einsatzteil 22 hindurcherstrecken und in Sacklochbohrungen 59 in dem flanschförmigen
Gehäuseteil 48 bzw. 50 eintauchen. Das vorausgehend bereits erwähnte Rückschlagventil
42 auf der Niederdruckseite bzw. 44 auf der Hochdruckseite ist in einem erweiterten
Abschnitt des Kraftstoffzuführkanals 58 bzw. des Kraftstoffabführkanals 60 außerhalb
des Einsatzteils 22 untergebracht.
[0017] Zur Abdichtung des Zylinderraums 12 durch das in den durchmessererweiteren Abschnitt
28 der Durchgangsöffnung 20 eingeschraubte Verschlusselement 30 weist dieses an seiner
kolbenzugewandten Stirnseite 62 eine kreisförmig umlaufende Beißkante 64 auf. Unter
dieser Beißkante 64 soll eine umlaufende sickenförmige Erhebung verstanden werden,
die vorzugsweise eine Kante bildet, welche gegen eine axiale Stufe 66 zwischen dem
durchmessererweiterten Abschnitt 28 und dem Zylinderraum 12 ausgebildet ist. Durch
Anziehen des Verschlusselements 30 kommt es zu einer hochdruckabdichtenden plastischen
Verformung der Beißkante 64 und der axialen Stufe 66.
[0018] Der die Hochdruckseite 42 bildende Kraftstoffabführkanal 60 verläuft ganz innerhalb
des flanschförmigen Gehäuseteils 50. Die Hochdruckseite 42 ist also durch die vorstehend
erläuterte harte Abdichtung zwischen dem Einsatzteil 22 und den flanschförmigen Gehäuseteilen
48, 50 umfassend abgedichtet; sie wird lediglich durch einen Hochdruckstutzen 68 und
ein Überdruckventil 70, die beide gegenüber dem flanschförmigen Gehäuseteil 50 statisch
exakt definiert sind, ergänzt. Der Hochdruckstutzen 68 weist eine der Beißkante 64
des Verschlusselements 30 entsprechende Beißkante 70 auf, die gegen einen kreisförmig
umlaufenden Absatz 72 dichtend festgezogen ist.
[0019] Beim Betrieb der Radialkolbenpumpe wird bei weiterer Umdrehung der Antriebswelle
6, ausgehend von der Position der Figuren 1 und 2, um 180° der Pumpenkolben unter
der Vorspannung der Feder 18 aus dem Zylinderraum 12 herausbewegt. Der Druck im Ansaug-
bzw. Verdrängerraum 38 sinkt. Nach Unterschreiten eines vorbestimmten öffnungsdrucks
schließt das hochdruckseitige Rückschlagventil 46, und unter der Wirkung des auf der
Ansaugseite 40 stehenden Vordrucks öffnet das ansaugseitige Rückschlagventil 44, so
dass Kraftstoff in den Ansaug- bzw. Verdichterraum 38 während dieses Ansaughubs des
Kolbens 10 angesaugt wird. Bei weiterer Umdrehung der Antriebswelle 4 wird der Kolben
von dem exzentrischen Wellenabschnitt 6 bzw. der Ablaufbuchse 8 wieder in den Zylinderraum
12 hineinbewegt. Das ansaugseitige Rückschlagventil 44 schließt und nach Überschreiten
des Öffnungsdrucks wird das hochdruckseitige Rückschlagventil 46 geöffnet, und der
auf Hochdruck verdichtete Kraftstoff wird zu einem Motorkolben oder einem Hochdruckspeicherraum
eines Common-Rail-Systems via Hochdruckkanal 60 und Hochdruckstutzen 68 gefördert.
[0020] Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe ist hochdruckdicht gegen 2000 bar; die Rückschlagventile
44 und 46 sind örtlich nahe beim Ansaug- bzw. Verdichterraum 38, so dass der Totraum
sehr gering und der Wirkungsgrad der Pumpe dementsprechend hoch ist. Durch die statisch
genau definierte Anlage des Einsatzteils 22 an die flanschförmigen Gehäuseteile 48,
50 sind alle Dichtstellen auf der Hochdruckseite durch die vorausgehend definierte
harte Abdichtung gebildet. Die Dichtkräfte werden also definiert eingeleitet und abgestützt.
[0021] Das niederdruckseitige flanschförmige Gehäuseteil 48 und das Einsatzteil 22 sind
von einer aus Aluminium bestehenden Gehäuseschale überfangen, die eine umlaufende
Zylinderwandung 74 aufweist, deren dem Gehäuseteil 50 zugewandte Stirnseite 76 über
ein elastomeres Dichtelement an das Gehäuseteil 50 unter Ausbildung einer Niederdruckabdichtung
anliegt.
1. 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 (12)
angeordneten Kolben (10), die bei Umdrehen der Antriebswelle (4) in dem Zylinderraum
in radialer Richtung hin- und her bewegbar sind und deren von der Antriebswelle (4)
abgewandte Stirnseiten (36) einen jeweiligen Saug- bzw. Verdichterraum (38) begrenzen,
und mit Rückschlagventilen (44, 46) auf der Ansaugseite (40) und der Hochdruckseite
(42), wobei für jeden Kolben (10) ein den jeweiligen Zylinderraum (12) bildendes metallisches
Einsatzteil (22) innerhalb des Gehäuses (2) und radial zur Antriebswelle (4) vorgesehen
ist, das mit der Ansaugseite (40) und mit der Hochdruckseite (42) kommuniziert, und
dass das jeweilige Einsatzteil (22) in Richtung der Antriebswelle (4) zwischen zwei
flanschförmigen metallischen-Gehäuseteilen (48, 50) mit senkrecht zur Antriebswelle
verlaufenden Anlageflächen (24, 26; 52, 54) an diese anliegt; und däss das jeweilige
Einsatzteil (22) eine Kraftstoffzuführöffnung (32) und eine Kraftstoffabführöffnung
(34) aufweist, die im Bereich der Anlageflächen (24, 26) münden und mit einer weiteren
Zuführ- bzw. Abführöffnung (58, 60) in den Gehäuseteilen (48, 50) fluchten, dadurch gekennzeichnet, dass die flanschförmigen Gehäuseteile (48, 50) unter Zwischenordnung der Einsatzteile
(22) derart gegeneinander angezogen sind, dass die Anlageflächen (24, 26; 52, 54))
des jeweiligen Einsatzteils (22) und der Gehäuseteile (48, 50) ohne Zwischenordnung
von Dichtungselementen eine Hochdruckabdichtung bewirken, und dass das ansaugseitige
und das hochdruckseitige Rückschlagventil (44, 46) in dem jeweiligen Gehäuseteil (48,
50) integriert ist und dass die Abstromseite des hochdruckseitigen Rückschlagventils
(46) bis zu einem Hochdruckstutzen (68) ganz innerhalb des Gehäuseteils (50) verläuft.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnt, dass alle mit Hochdruck
beaufschlagten Dichtstellen von gegeneinander angezogenen metallischen Bauteilen (48,
50, 22; 30, 66; 68,72) ohne Zwischenordnung zusätzlicher Dichtungselemente gebildet
sind.
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gegeneinander dichtend anliegenden metallischen Bauteile (48, 50, 22) geläppte
Anlageflächen (24, 26, 52, 54) aufweisen.
4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Einsatzteil (22) über parallel zur Antriebswelle (4) verlaufende Stifte
(57) gegenüber den Gehäuseteilen (48, 50) positioniert ist.
5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckstutzen (68) mit einer Stirnseite unter Ausbildung einer direkten metallischen
Abdichtung gegen eine Stufe (72) angezogen ist.
6. Radialkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der gegeneinander anliegenden Dichtflächen (62, 66) der metallischen Bauteile
(30, 22; 68, 50) eine kantige oder sickenförmige Erhebung (64, 70) ausgebildet ist,
die beim Anziehen der Bauteile gegeneinander zu einer dichtenden plastischen Verformung
entlang der Erhebung führt.
7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckstutzen (68) an seiner Stirnseite eine umlaufende Beißkante (70) aufweist.
8. Radialkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (22) eine den Zylinderraum (12) bildende zur Antriebswelle (4) radial
verlaufende Durchgangsöffnung (20) aufweist, die radial außen von einem metallischen
Verschlußelement (30), das in die Durchgangsöffnung eingeschraubt ist, verschlossen
ist.
9. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Verschlußelement (30) mit seiner Stirnseite (62) gegen eine axiale
Stufe (66) in der Durchgangsöffnung (20) derart angezogen ist, dass eine Hochdruckabdichtung
bewirkt wird.
10. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite (62) des Verschlußelements (30) eine umlaufende Beißkante (64)
ausgebildet ist.
1. Radial piston pump for high-pressure fuel supply in fuel injection systems of internal
combustion engines, in particular in a common-rail injection system, with a drive
shaft (4) which is mounted in a pump casing (2) and which is designed eccentrically
or has a plurality of cam-like elevations in a circumferential direction, and with
preferably a plurality of pistons (10) which are arranged in a respective cylinder
space (12) radially in relation to the drive shaft (4) and which are moveable back
and forth in the radial direction in the cylinder space during the rotation of the
drive shaft (4) and of which the end faces (36) facing away from the drive shaft (4)
delimit a respective suction or compressor space (38), and with non-return valves
(44, 46) on the suction side (40) and the high-pressure side (42), a metallic insert
part (22) which forms the respective cylinder space (12) being provided for each piston
(10) within the casing (2) and radially in relation to the drive shaft (4), the said
insert part communicating with the suction side (40) and with the high-pressure side
(42), and the respective insert part (22) coming to bear in the direction of the drive
shaft (4), between two flange-shaped metallic casing parts (48, 50) with bearing surfaces
(24, 26; 52, 54) running perpendicularly to the drive shaft, against the said bearing
surfaces, and the respective insert part (22) having a fuel feed orifice (32) and
a fuel discharge orifice (34) which issue in the region of the bearing surfaces (24,
26) and are in alignment respectively with a further feed and discharge orifice (58,
60) in the casing parts (48, 50), characterized in that the flange-shaped casing parts (48, 50) are drawn towards one another, with the insert
parts (22) interposed, in such a way that the bearing surfaces (24, 26; 52, 54) of
the respective insert part (22) and of the casing parts (48, 50) bring about high-pressure
sealing-off, without sealing elements being interposed, and in that the suction-side and the high-pressure-side non-return valve (44, 46) is integrated
in the respective casing part (48, 50), and in that the outflow side of the high-pressure-side non-return valve (46) runs as far as a
high-pressure connection piece (68) completely within the casing part (50).
2. Radial piston pump according to Claim 1, characterized in that all the sealing points acted upon by high pressure are formed by metallic components
(48, 50, 22; 30, 66; 68, 72) drawn towards one another, without additional sealing
elements being interposed.
3. Radial piston pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the metallic components (48, 50, 22) come to bear sealingly against one another have
lapped bearing surfaces (24, 26, 52, 54).
4. Radial piston pump according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the respective insert part (22) is positioned with respect to the casing parts (48,
50) via pins (57) running parallel to the drive shaft (4).
5. Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure connection piece (68) is drawn with an end face against a step
(72) so as to form a direct metallic seal.
6. Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that, in one of the sealing surfaces (62, 66), coming to bear against one another, of
the metallic components (30, 22; 68, 50), an angular or bead-shaped elevation (64,
70) is formed, which, when the components are drawn towards one another, leads to
a sealing plastic deformation along the elevation.
7. Radial piston pump according to Claims 5 and 6, characterized in that the high-pressure connection piece (68) has a peripheral biting edge (70) on its
end face.
8. Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the insert part (22) has a passage orifice (20) which forms the cylinder space (12)
and runs radially in relation to the drive shaft (4) and which is closed radially
on the outside by a metallic closing element (30) which is screwed into the passage
orifice.
9. Radial piston pump according to Claim 8, characterized in that the metallic closing element (30) is drawn with its end face (62) against an axial
step (66) in the passage orifice (20) in such a way that high-pressure sealing-off
is brought about.
10. Radial piston pump according to Claim 9, characterized in that a peripheral biting edge (64) is formed on the end face (62) of the closing element
(30).
1. Pompe à pistons radiaux pour alimenter en carburant à haute pression des systèmes
d'injection de carburant dans des moteurs à combustion interne, en particulier des
systèmes à rampe commune (common rail), dans lequel :
à l'intérieur d'un boîtier de pompe (2) est monté un arbre d'entraînement (4) qui
est excentré ou présente en direction périphérique plusieurs parties en saillie du
genre came,
- de préférence plusieurs pistons (10) sont disposés radialement par rapport à l'arbre
d'entraînement (4), chacun à l'intérieur d'une chambre de cylindre (12), dans laquelle,
quand l'arbre d'entraînement (4) tourne, il se déplace en va-et-vient en délimitant
par sa face frontale (36), éloignée de l'arbre (4) une chambre d'aspiration et de
compression (38) dotée de soupapes anti-retour (44, 46) du côté aspiration (40) et
du côté haute pression (42),
- il est prévu, pour chaque piston (10) une pièce métallique rapportée (22), formant
la chambre de cylindre (12), disposée à l'intérieur du boîtier (2) radialement par
rapport à l'arbre d'entraînement (4) et communiquant avec le côté d'aspiration (40)
et avec le côté haute pression, chaque pièce rapportée (22) étant montée en direction
de l'arbre d'entraînement (4) entre deux parties métalliques du boîtier (48, 50) en
forme de flasques, présentant perpendiculairement à l'arbre d'entraînement des portées
d'appui (24, 26 ; 52, 54) sur lesquelles est appliquée chaque pièce rapportée qui
comporte une ouverture d'amenée de carburant (32) et une ouverture de sortie de carburant
(34) débouchant sur les portées d'appui (24, 26) en étant alignées avec des ouvertures
d'amenée et de sortie (58, 60) prévues dans les parties du boîtier (48, 50),
caractérisée en ce que
- les parties du boîtier (48, 50) en forme de flasques sont, avec interposition des
parties rapportées (22), tirées l'une vers l'autre de manière que les portées d'appui
(22, 26 ; 52, 54) de chaque pièce rapportée (22) et des parties du boîtier (48, 50)
présentent entre elles une étanchéité à haute pression sans interposition d'éléments
d'étanchéité,
- les soupapes anti-retour (44, 46) du côté aspiration et du côté haute pression sont
intégrées chacune à la partie du boîtier (48, 50) correspondante, et
- la sortie de la soupape anti-retour (46) du côté haute pression s'étend entièrement
à l'intérieur de la partie de boîtier (50) jusqu'à une tubulure à haute pression (68).
2. Pompe à pistons radiaux, selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
tous les endroits d'étanchéité soumis à haute pression sont constitués par des composants
métalliques (48, 50, 22 ; 30, 66 ; 68, 72) appliqués par traction les uns sur les
autres, sans interposition d'éléments d'étanchéité supplémentaires.
3. Pompe à pistons radiaux, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que
les composants métalliques (48, 50, 22) appliqués les uns contre les autres avec étanchéité
présentent des surfaces d'appui (24, 26, 52, 54) rodées.
4. Pompe à pistons radiaux, selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caractérisée en ce que
chaque pièce rapportée (22) est positionnée par rapport aux parties du boîtier (48,
50) par des broches (57) parallèles à l'arbre d'entraînement (4).
5. Pompe à pistons radiaux, selon l'une quelconques des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
la tubulure à haute pression (68) a une face frontale appliquée par traction sur un
gradin (72) en réalisant une étanchéité métallique directe.
6. Pompe à pistons radiaux, selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
une des portées d'étanchéité (62, 66), appliquées l'une sur l'autre, des composants
métalliques (30, 22 ; 68, 50) présente une partie en saillie (64, 70) en forme d'arête
ou de bourrelet, de sorte que le serrage l'un sur l'autre des composants entraîne
une déformation plastique formant étanchéité le long de la partie en saillie.
7. Pompe à pistons radiaux, selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6,
caractérisée en ce que
la tubulure à haute pression (68) présente sur sa face frontale un bord mordant (70)
périphérique.
8. Pompe à pistons radiaux, selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
chaque pièce rapportée (22) présente une ouverture de passage (20) dirigée radialement
vers l'arbre d'entraînement (4) et formant une chambre de cylindre (12) qu'un élément
obturateur métallique (30), vissé dans l'ouverture de passage, obture radialement
vers l'extérieur.
9. Pompe à pistons radiaux, selon la revendication 8,
caractérisée en ce que
l'élément obturateur métallique (30) est appliqué par sa face frontale (62) contre
un gradin axial (66) dans l'ouverture de passage (20), de manière à réaliser une étanchéité
à haute pression.
10. Pompe à pistons radiaux, selon la revendication 9,
caractérisée en ce que
sur la face frontale (62), 1 élément obturateur (30) présente un bord mordant (64)
périphérique.