KOLBENPUMPE UND VERWENDUNG EINER KOLBENPUMPE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit zumindest einem in einem Gehäuse axial verschieblich angeordneten Kolben, mit einer drehbar gelagerten Triebwelle zum Antrieb des Kolbens, mit einem Einlasskanal und mit einem Auslasskanal, wobei die Triebwelle eine Steuerkurve mit zumindest einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Umkehrpunkt aufweist, dass der Kolben in der Steuerkurve geführt ist und dass sich ein Übertragungselement von dem Kolben bis in die Steuerkurve erstreckt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine vorteilhafte Verwendung der Kolbenpumpe.

[0002] Aus der Praxis bekannte Kolbenpumpen weisen meist eine über einen Pleuel mit dem Kolben verbundene Kurbelwelle als Triebwelle auf. Der Einlasskanal und der Auslasskanal weisen jeweils Ventile auf. Die Ventile können über eine Nockenwelle zwangsgesteuert sein oder ein Federelement aufweisen und über den vom Kolben in dem Gehäuse erzeugten Druck gesteuert werden. Durch einen vorgesehenen Durchmesser und Hubweg des Kolbens und der Drehzahl der Triebwelle lassen sich sehr hohe Fördervolumen bei einem hohen Förderdruck erzeugen. Nachteilig bei der bekannten Kolbenpumpe ist, dass sie einen sehr großen Bauraum aufweist und sehr aufwändig aufgebaut ist.

[0003] Zur Vereinfachung des Aufbaus der Kolbenpumpe ist beispielsweise aus der DE 0 855 488 bekannt, den Kolben über einen Tänzerantrieb anzutreiben. Die Druckförderung wird durch die axiale Bewegung des Kolbens erreicht. Ein Regelsteuerdruckkolben führt eine kombinierte drehende und hin und hergehende Bewegung aus und hat an seiner Mantelfläche eine Steuernut. Nachteilig bei dieser Kolbenpumpe ist, dass sie ebenfalls sehr aufwändig aufgebaut ist und nur für geringe Fördermengen geeignet ist.

[0004] Aus der US 4,480,529 (nächster Stand der Technik) ist eine Kolbenpumpe mit einer Triebwelle bekannt. Auf der Triebwelle ist eine Scheibe als zusätzliches Bauteil angeordnet.

[0005] Die EP 1 013 930 A1 zeigt einen Motor mit einer axial angeflanschten Pumpe. Die Pumpe besitzt auf ihrer dem Motor abgewandten Seite mindestens zwei Öffnungen, welche als Ein- und Auslässe wirken. Durch die Anordnung von Ein- und Auslässen auf einer Seite der Pumpe ist eine platzsparende inline-Anordnung nicht möglich.

[0006] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie besonders einfach und kompakt aufgebaut ist und eine hohe Förderleistung bei einem hohen Förderdruck ermöglicht. Weiterhin soll eine vorteilhafte Verwendung der Kolbenpumpe geschaffen werden.

[0007] Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Einlasskanal den Kolben durchdringt und ein Rückschlagventil aufweist.

[0008] Durch diese Gestaltung lässt sich die Bewegungsrichtung des Kolbens parallel zu der Triebwelle anordnen, was einen besonders kompakten Aufbau der Kolbenpumpe ermöglicht. Im einfachsten Fall ist die Steuerkurve über den Umfang der Welle sinusförmig gestaltet und hat jeweils einen oberen und einen unteren Umkehrpunkt. Bei einer Drehung der Triebwelle über 180° wird damit der Kolben in eine Richtung und bei Drehung über die nächsten 180° der Kolben in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Durch diese Gestaltung der Steuerkurve wird der Kolben wie bei der über den Pleuel mit der Kurbelwelle verbundene Kolben angetrieben. Daher weist die erfindungsgemäße Förderpumpe ein hohes Fördervolumen bei einem hohen Förderdruck auf. Ein an dem Kolben und an der Triebwelle gelagerter Pleuel wird dank der Erfindung vermieden. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe benötigt daher besonders wenige zu montierende Bauteile und ist somit sehr einfach aufgebaut und kompakt. Vorzugsweise ist die Bewegungsrichtung des Kolbens parallel zur Drehachse der Triebwelle angeordnet. Der Kolben der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe kann beispielsweise über Dichtringe oder über eine Membran gegenüber dem Gehäuse abgedichtet sein.

[0009] Ein Verdrehen des Übertragungselementes lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach verhindern, wenn das Übertragungselement durch eine langgestreckte Führung in dem Gehäuse hindurch geführt ist.

[0010] Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe erfordert nur eine einzige Steuerkurve für mehrere Kolben, wenn mehrere Kolben konzentrisch zu der Triebwelle angeordnet sind.

[0011] Der Einlasskanal könnte beispielsweise in dem Gehäuse angeordnet sein und ein Steuerventil aufweisen oder von der Bewegung des Kolbens gesteuert sein. Der Auslasskanal weist vorzugsweise wie bekannte Kolbenpumpen ein Rückschlagventil in dem Gehäuse auf.

[0012] Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe weist eine besonders geringe axiale Bauhöhe auf, wenn das Rückschlagventil des Einlasskanals und/oder ein Rückschlagventil des Auslasskanals als Membranventil ausgebildet sind/ist.

[0013] Zur Verminderung der radialen Abmessungen der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe trägt es bei, wenn das Rückschlagventil des Einlasskanals und/oder das Rückschlagventil des Auslasskanals einen längsverschieblich geführten und einem Ventilsitz gegenüberstehenden Ventilkörper aufweisen/aufweist. Zur Unterstützung der Bewegungen können die Ventilkörper von einem Federelement gegen den Ventilsitz vorgespannt sein. In einem konstruktiv besonders einfachen Fall lassen sich die Ventilkörper auch ohne Federkraft von dem Druck in dem Gehäuse steuern.

[0014] Die Fertigung des Kolbens erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn eine zur Aufnahme des Übertragungselements vorgesehene Ausnehmung in dem Kolben eine umlaufende Nut aufweist. Die umlaufende Nut kann dabei beispielsweise rechteckig oder trapezförmig ausgebildet sein oder einen Kreisabschnitt aufweisen.

[0015] Der Kolben könnte beispielsweise einstückig mit dem Übertragungselement gefertigt sein. Der Kolben lässt sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ohne radial hervorstehende Bauteile besonders einfach fertigen, wenn der Kolben eine dem Übertragungselement entsprechend geformte Tasche zur Aufnahme eines Teilbereichs des Übertragungselementes aufweist. Durch diese Gestaltung ist der Kolben gegen ein Verdrehen gesichert und die Verbindung zwischen Übertragungselement und Kolben kann beispielsweise hydrostatisch gelagert sein. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass sich durch die Tasche im Gegensatz zu einer Ausbildung der Ausnehmung als umlaufende Nut eine Flächenabstützung des Übertragungselementes erreichen lässt. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist damit besonders verschleißarm. Die Tasche kann beispielsweise als zylindrische Bohrung oder als konische Bohrung ausgebildet sein oder eine dem Übertragungselement entsprechende Kalottenform aufweisen. Weiterhin lässt sich das Übertragungselement in die Tasche einpressen und damit eine Relativbewegung des Kolbens gegenüber dem Übertragungselement vermeiden. Dies führt zu einer weiteren Verringerung des Verschleißes der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe.

[0016] Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe lässt sich aus besonders kostengünstigen Bauteilen zusammensetzen, wenn das Übertragungselement als Kugel ausgebildet ist. Vorzugsweise hat hierbei die Steuerkurve einen als Teilkreis ausgebildeten Querschnitt.

[0017] Ein Verdrehen des Übertragungselementes lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zuverlässig vermeiden, wenn das Übertragungselement als rotationssymmetrischer Kulissenstein ausgebildet ist. Vorzugsweise hat die Steuerkurve hierbei einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt.

[0018] Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Führung in dem Gehäuse auf einer die Symmetrieachsen des Kolbens und der Triebwelle verbindenden Geraden angeordnet ist.

[0019] Das Übertragungselement lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit besonders großen Abmessungen versehen, ohne zur Vergrößerung der radialen Abmessungen der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe beizutragen, wenn die Führung in dem Gehäuse außerhalb der die Symmetrieachsen des Kolbens und der Triebwelle verbindenden Geraden angeordnet ist.

[0020] Ein Spiel des Übertragungselementes in der Führung des Gehäuses oder in der Steuerkurve lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach ausgleichen, wenn seitliche Anlageflächen der Führung des Übertragungselementes in dem Gehäuse und/oder der Steuerkurve gegeneinander vorgespannt sind. Hierdurch wird das Übertragungselement besonders exakt geführt und damit ein Verschleiß besonders gering gehalten.

[0021] Die Steuerkurve lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders lang gestalten, wenn die Triebwelle im Bereich des Kolbens einen den Kolben zumindest teilweise radial außen umgreifenden Rand aufweist und die Steuerkurve radial innen an dem Rand angeordnet ist. Damit umschließt die Triebwelle den Kolben. Die besonders lang gestaltete Steuerkurve unterliegt einem besonders geringen Verschleiß.

[0022] Zur weiteren Verringerung des Verschleißes der Steuerkurve trägt es bei, wenn der Kolben zwischen zwei radial einander konzentrisch umschließenden Steuerkurven angeordnet ist.

[0023] Die Triebwelle lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit einer besonders geringen Drehzahl betreiben, wenn die Steuerkurve über den Umfang der Triebwelle mehrere obere und untere Umkehrpunkte aufweist.

[0024] Das Ansaugen und das Ausstoßen des zu fördernden Mediums erfordert in der Regel einen unterschiedlich großen Energieaufwand. Unterschiedliche Drehmomente an der Triebwelle lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Steuerkurve bei einem Ansaughub zumindest eine andere Kurvenfunktion aufweist als bei einem Ausstoßhub. Dies trägt zur Verringerung von Vibrationen der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe bei. Die Steuerkurve und damit die vorgesehene Bewegungsabfolge des Kolbens über den Drehwinkel der Triebwelle ist dank der Erfindung frei definierbar. Die Steuerkurve kann sich auch aus mehreren Kurvenfunktionen zusammensetzen. Der Kolben lässt sich daher nach den Gleichungen x = (m + r) und m = 360°- r bewegen, wobei x eine Hubanzahl pro Triebwellenumdrehung, m der Winkelbereich der Triebwelle bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens und r der Winkelbereich der Triebwelle bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens ist. Mit x = 1, m = 240° und r = 120° wird der Kolben bei einer Drehung der Triebwelle um 240° aufwärts zum oberen Umkehrpunkt bewegt und der anschließenden Drehung der Triebwelle um 120° abwärts zum unteren Umkehrpunkt bewegt.

[0025] Das zweitgenannte Problem, nämlich die Ermittlung einer vorteilhaften Verwendung der Kolbenpumpe, wird erfindungsgemäß durch den Einsatz als Kraftstoffpumpe in einer baulichen Einheit mit einem Motor zum Antrieb der Triebwelle gelöst.

[0026] Bei Kraftstoffpumpen heutiger Kraftfahrzeuge besteht das Problem, auch bei heißem Kraftstoff einen hohen Förderdruck und ein hohes Fördervolumen zu erzeugen. Bei Kraftfahrzeugen mit besonders starken Brennkraftmaschinen werden daher häufig zwei Fördereinheiten mit beispielsweise als Seitenkanalpumpe oder als Gerotorpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpen eingesetzt. Diese Fördereinheiten benötigen daher auch zwei Elektromotoren zum Antrieb der Kraftstoffpumpen. Dank der Erfindung lassen sich über eine einzige Triebwelle mehrere Kolben gleichzeitig betreiben, was zu einem besonders einfachen Aufbau der Fördereinheit führt.

[0027] Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Figur 1

einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe,

Figur 2

eine Schnittdarstellung durch die Kolbenpumpe aus Figur 1 entlang der Linie II - II.

Figur 3

eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe,

Figur 4

schematisch einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe,

Figur 5

schematisch einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe.

[0028] Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kraftstoffpumpe mit einer in einem Gehäuse 1 gelagerten Triebwelle 2. Das Gehäuse 1 hat eine zylindrische Bohrung 3 mit einem darin axial beweglich geführten Kolben 4. Die Triebwelle 2 hat eine Steuerkurve 5 zur Aufnahme eines Teilbereichs eines Übertragungselementes 6. Das Übertragungselement 6 durchdringt eine langgestreckte und parallel zur Drehachse der Triebwelle 2 angeordnete Führung 7 in dem Gehäuse 1 und ragt in eine als umlaufende Nut ausgebildete Ausnehmung 8 des Kolbens 4 hinein. Ein Einlasskanal 9 durchdringt den Kolben 4. Ein Auslasskanal 10 ist in dem Gehäuse 1 angeordnet. In dem Einlasskanal 9 und dem Auslasskanal 10 sind jeweils als Rückschlagventile ausgebildete Ventile 11, 12 mit von Federelementen 13, 14 gegen Ventilsitze 15, 16 vorgespannte Ventilkörper 17, 18 angeordnet.

[0029] Die Steuerkurve 5 hat einen oberen Umkehrpunkt 19 und einen unteren Umkehrpunkt 20. Der Kolben 4 ist in der Zeichnung am oberen Umkehrpunkt 19 dargestellt. Bei einer Drehung der Triebwelle 2 gleitet das Übertragungselement 6 in der Steuerkurve 5 und in der Führung 7 des Gehäuses 1 und verschiebt dabei den Kolben 4 von dem Auslasskanal 10 weg. Dabei schließt das Ventil 12 im Auslasskanal 10. In dem von dem Kolben 4 und dem Gehäuse 1 begrenzten Raum entsteht dabei ein Unterdruck, wodurch das Ventil 11 im Einlasskanal 9 öffnet und ein zu förderndes Medium angesaugt wird. Am unteren Umkehrpunkt 20 schließt das Ventil 11 im Einlasskanal 9. Wird die Triebwelle 2 über den unteren Umkehrpunkt 20 weiter verdreht, entsteht in dem von dem Kolben 4 und dem Gehäuse 1 begrenzten Raum ein Druck, welcher den Ventilkörper 18 des Ventils 12 im Auslasskanal 10 von dem Ventilsitz 16 wegdrückt. Damit wird das zu fördernde Medium durch den Auslasskanal 10 ausgestoßen.

[0030] Figur 2 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Kolbenpumpe aus Figur 1 entlang der Linie II - II, dass in dem Gehäuse 1 insgesamt drei Kolben 4, 4', 4" konzentrisch um die Triebwelle 2 angeordnet sind. Das Gehäuse 1 ist damit als Zylinderbank ausgebildet und führt mehrere Kolben 4, 4', 4". Selbstverständlich können auch mehr als drei Kolben 4, 4', 4" in dem Gehäuse 1 angeordnet sein. Jeder der Kolben 4, 4', 4" ist über ein Übertragungselement 6, 6', 6" mit der einzigen Steuerkurve 5 der Triebwelle 2 verbunden. Die Führungen 7, 7', 7" für das Übertragungselement 6, 6', 6" sind als Bohrungen ausgebildet. Symmetrieachsen der Triebwelle 2 der Kolben 4, 4', 4" und der Führungen 7, 7', 7'' sind jeweils auf einer Geraden angeordnet.

[0031] Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kolbenpumpe in einer Schnittdarstellung, welche sich von der aus Figur 2 vor allem dadurch unterscheidet, dass die Symmetrieachsen der Führungen 7, 7', 7" außerhalb einer von den Symmetrieachsen der Triebwelle 2 und der Kolben 4, 4', 4" verlaufenden Geraden angeordnet sind. Weiterhin sind an den Übertragungselementen 6, 6', 6" anliegende Anlageflächen 21 der Führungen 7, 7', 7" auf von Federelementen 22 vorgespannten Spannelementen 23 angeordnet. Damit werden die Übertragungselemente 6, 6', 6" in den Führungen 7, 7', 7" vorgespannt.

[0032] Figur 4 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Kolbenpumpe, bei der eine Triebwelle 24 einen einen Kolben 25 radial außen umgreifenden Rand 26 hat. An der radial inneren Seite ist eine Steuerkurve 27 angeordnet. Ein radial innerhalb des Randes 26 angeordnetes Gehäuse 28 hat eine zylindrische Bohrung 29 zur Führung eines Kolbens 25. Ein Übertragungselement 30 ist in einer als Tasche ausgebildeten Ausnehmung 31 des Kolbens 25 eingepresst und durchdringt das Gehäuse 28 im Bereich einer parallel zur Drehachse der Triebwelle 24 verlaufenden Führung 32 und dringt in die Steuerkurve 27 ein. Die Steuerkurve 27 hat einen rechteckigen Querschnitt. Wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 können auch hier mehrere Kolben 25 konzentrisch um die Drehachse der Triebwelle 24 angeordnet sein. Ein Einlasskanal 33 und ein Auslasskanal 34 sind jeweils mit als Rückschlagventile ausgebildeten Ventilen 35, 36 in dem Gehäuse 28 angeordnet.

[0033] Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kolbenpumpe, bei der eine Triebwelle 37 einen Wellenstumpf 38 mit einer ersten Steuerkurve 40 und einen den Wellenstumpf 38 konzentrisch umschließenden Rand 39 mit einer zweiten Steuerkurve 41 aufweist. Zwischen dem Wellenstumpf 38 und dem Rand 39 ist ein Kolben 42 in einer Bohrung 43 eines Gehäuses 44 axial verschieblich geführt. In den Steuerkurven 40, 41 geführte Übertragungselemente 45, 46 durchdringen jeweils langgestreckte Führungen 47, 48 in dem Gehäuse 44 und ragen in eine als Tasche ausgebildete Ausnehmung 49, 50 des Kolbens 42 hinein. In dem Gehäuse 44 sind ein Einlasskanal 51 und ein Auslasskanal 52 mit als Membranventile ausgebildeten Ventilen 53, 54 angeordnet. Die Ventile 53, 54 weisen eine federelastische, gegen Ventilsitze 55, 56 vorgespannte Membrane 57, 58 auf. Die Steuerkurven 40, 41 haben jeweils einen trapezförmigen Querschnitt. Eine Anlagefläche der radial äußeren Steuerkurve 41 ist auf einem Spannelement 60 angeordnet. Das Spannelement 60 ist mit dem Gehäuse 44 verschraubt und von Tellerfedern 61 gegen dieses vorgespannt. Analog kann selbstverständlich auch die Steuerkurve 40 des Wellenstumpfes 38 mit einer vorgespannten Anlagefläche versehen oder der Wellenstumpf 38 gegenüber der radial äußeren Steuerkurve 41 axial vorgespannt sein.

Ansprüche

1. Kolbenpumpe mit zumindest einem in einem Gehäuse axial verschieblich angeordneten Kolben, mit einer drehbar gelagerten Triebwelle zum Antrieb des Kolbens, mit einem Einlasskanal und mit einem Auslasskanal, wobei die Triebwelle eine Steuerkurve mit zumindest einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Umkehrpunkt aufweist, dass der Kolben in der Steuerkurve geführt ist und dass sich ein Übertragungselement von dem Kolben bis in die Steuerkurve erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (9, 33, 51) den Kolben (4, 25, 42) durchdringt und ein Rückschlagventil aufweist.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (6, 30, 45, 46) durch eine langgestreckte Führung (7, 32, 47, 48) in dem Gehäuses (1, 28, 44) hindurch geführt ist.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kolben (4, 25, 42) konzentrisch zu der Triebwelle (2, 24, 37) angeordnet sind.

4. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil des Einlasskanals (51) und/oder ein Rückschlagventil des Auslasskanals (52) als Membranventil ausgebildet sind/ist.

5. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil des Einlasskanals (9, 33) und/oder das Rückschlagventil des Auslasskanals (10, 34) einen längsverschieblich geführten und einem Ventilsitz (15, 16) gegenüberstehenden Ventilkörper (17, 18) aufweisen/aufweist.

6. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Aufnahme des Übertragungselements (6) vorgesehene Ausnehmung (8) in dem Kolben (4) eine umlaufende Nut aufweist.

7. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (25, 42) eine dem Übertragungselement (30, 45, 46) entsprechend geformte Tasche zur Aufnahme eines Teilbereichs des Übertragungselementes (30, 45, 46) aufweist.

8. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (6) als Kugel ausgebildet ist.

9. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (45, 46) als Kulissenstein ausgebildet ist.

10. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (7) in dem Gehäuse (1) auf einer die Symmetrieachsen des Kolbens (4) und der Triebwelle (2) verbindenden Geraden angeordnet ist.

11. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (7) in dem Gehäuse (1) außerhalb der die Symmetrieachsen des Kolbens (4) und der Triebwelle (2) verbindenden Geraden angeordnet ist.

12. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seitliche Anlageflächen (21, 59) der Führung (7) des Übertragungselementes (6') in dem Gehäuse (1) und/oder der Steuerkurve (41) gegeneinander vorgespannt sind.

13. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebwelle (24, 37) einen den Kolben (25, 42) zumindest teilweise radial außen umgreifenden Rand (26, 39) aufweist und die Steuerkurve (27, 41) radial innen an dem Rand (26, 39) angeordnet ist.

14. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (42) zwischen zwei radial einander konzentrisch umschließenden Steuerkurven (40, 41) angeordnet ist.

15. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (5, 27, 40, 41) über den Umfang der Triebwelle (2, 24, 37) mehrere obere und untere Umkehrpunkte (19, 20) aufweist.

16. Kolbenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (5, 27, 40, 41) bei einem Ansaughub zumindest eine andere Kurvenfunktion aufweist als bei einem Ausstoßhub.

17. Verwendung einer Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Kraftstoffpumpe in einer baulichen Einheit mit einem Motor zum Antrieb der Triebwelle.

Claims

1. Reciprocating pump with at least one piston arranged axially displaceably in a casing, with a rotatably mounted drive shaft for driving the piston, with an inlet channel and with an outlet channel, the drive shaft having a control curve with at least one upper reversal point and one lower reversal point, in that the piston is guided in the control curve, and in that a transmission element extends from the piston into the control curve, characterized in that the inlet channel (9, 33, 51) passes through the piston (4, 25, 42) and has a nonreturn valve.

2. Reciprocating pump according to Claim 1, characterized in that the transmission element (6, 30, 45, 46) is led through an elongated guide (7, 32, 47, 48) in the casing (1, 28, 44).

3. Reciprocating pump according to Claim 1 or 2, characterized in that a plurality of pistons (4, 25, 42) are arranged concentrically with respect to the drive shaft (2, 24, 37).

4. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the nonreturn valve of the inlet channel (51) and/or a nonreturn valve of the outlet channel (52) are/is designed as a diaphragm valve.

5. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the nonreturn valve of the inlet channel (9, 33) and/or the nonreturn valve of the outlet channel (10, 34) have/has a valve body (17, 18) guided longitudinally displaceably and located opposite a valve seat 15, 16).

6. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that a recess (8) in the piston (4), said recess being provided for receiving the transmission element (6), has a peripheral groove.

7. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the piston (25, 42) has a pocket, shaped correspondingly to the transmission element (30, 45, 46), for receiving a part region of the transmission element (30, 45, 46).

8. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transmission element (6) is designed as a ball.

9. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transmission element (45, 46) is designed as a sliding block.

10. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the guide (7) in the casing (1) is arranged on a straight line connecting the axes of symmetry of the piston (4) and of the drive shaft (2).

11. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the guide (7) in the casing (1) is arranged outside the straight line connecting the axes of symmetry of the piston (4) and of the drive shaft (2).

12. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that lateral bearing faces (21, 59) of the guide (7) of the transmission element (6') in the casing (1) and/or of the control curve (41) are prestressed relative to one another.

13. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (24, 37) has a rim (26, 39) surrounding the piston (25, 42) at least partially radially on the outside, and the control curve (27, 41) is arranged on the rim (26, 39) radially on the inside.

14. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the piston (42) is arranged between two control curves (40, 41) one radially surrounding the other concentrically.

15. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control curve (5, 27, 40, 41) has a plurality of upper and lower reversal points (19, 20) over the circumference of the drive shaft (2, 24, 37).

16. Reciprocating pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control curve (5 27, 40, 41) has, during an intake stroke, at least one curve function other than during an ejection stroke.

17. Use of a reciprocating pump according to one of the preceding claims as a fuel pump in a structural unit with a motor for driving the drive shaft.

Revendications

1. Pompe à piston ayant au moins un piston monté coulissant axialement dans un carter, un arbre d'actionnement supporté tournant pour l'entraînement du piston, un canal d'admission et un canal de refoulement, l'arbre d'actionnement comportant une came de commande ayant au moins un point de rebroussement supérieur et un point de rebroussement inférieur, le piston étant guidé dans la came de commande et un élément de transmission s'étendant du piston jusqu'à la came de commande, caractérisée en ce que le canal (9, 33, 51) d'admission traverse le piston (4, 25, 42) et a un clapet anti-retour.

2. Pompe à piston suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément (6, 30, 45, 46) de transmission passe à travers le carter (1, 28, 44) par un guidage (7, 32, 47, 48) s'étendant en longueur.

3. Pompe à piston suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que plusieurs pistons (4 25 42) sont montés concentriquement à l'arbre (2, 24, 37) d'actionnement.

4. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le clapet anti-retour du canal (51) d'admission et/ou un clapet anti-retour du canal (52) de refoulement est/sont constitués en vanne à membrane.

5. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le clapet anti-retour du canal (9, 33) d'admission et/ou le clapet anti-retour du canal (10, 34) de refoulement a/ont un obturateur (17, 18) guidé de manière à coulisser longitudinalement et opposé à un siège (15, 16) de vanne.

6. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un évidement (8) du piston (4) prévu pour la réception de l'élément (6) de transmission a une rainure faisant le tour.

7. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston (25, 42) a une poche conformée de manière correspondante à l'élément (30, 45, 46) de transmission et destinée à la réception d'une zone partielle de l'élément (30, 45, 46) de transmission.

8. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément (6) de transmission est conformé en bille.

9. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément (45, 46) de transmission est constitué en coulisseau.

10. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le guidage (7) est disposé dans le carter (1) sur une droite reliant l'axe de symétrie du piston (4) et l'arbre (2) d'actionnement.

11. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le guidage (7) est disposé dans le carter (1) à l'extérieur de la droite reliant l'axe de symétrie du piston (4) et l'arbre (2) d'actionnement.

12. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des surfaces (21, 59) latérales d'application du guidage (7) de l'élément (6') de transmission dans le carter (1) et/ou de la came (41) de commande sont précontraintes l'une par rapport à l'autre.

13. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre (24, 37) d'actionnement a un bord (26, 39) entourant à l'extérieur radialement au moins en partie le piston (25, 42) et la came (27, 41) de commande est montée à l'intérieur radialement sur le bord (26, 39) .

14. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston (42) est monté entre deux cames (40, 41) de commande s'entourant concentriquement l'une l'autre.

15. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la came (5, 27, 40, 41) de commande a plusieurs points (19, 20) de rebroussement supérieurs et inférieurs sur le pourtour de l'arbre (2, 24, 37) d'actionnement.

16. Pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la came (5, 27, 40, 41) de commande a, lors d'une course d'aspiration, au moins une autre fonction de came que lors d'une course de refoulement.

17. Utilisation d'une pompe à piston suivant au moins l'une des revendications précédentes comme pompe à carburant dans une unité de construction comprenant un moteur pour l'entraînement de l'arbre d'actionnement.

Zeichnung