(19)
(11) EP 2 951 435 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
01.02.2017  Patentblatt  2017/05

(21) Anmeldenummer: 13823929.8

(22) Anmeldetag:  18.11.2013
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F04B 1/04(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE2013/200304
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2014/117762 (07.08.2014 Gazette  2014/32)

(54)

STÖSSEL

PLUNGER

POUSSOIR


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 29.01.2013 DE 102013201335

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
09.12.2015  Patentblatt  2015/50

(73) Patentinhaber: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
91074 Herzogenaurach (DE)

(72) Erfinder:
  • GEYER, Norbert
    91315 Höchstadt (DE)
  • DORN, Stefan
    96142 Hollfeld (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
WO-A1-2008/068116
US-A1- 2008 190 237
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die 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).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Stößel, insbesondere für eine Pumpe oder einen Verdichter, mit einem rohrähnlichen Gehäuse, bei dessen antriebsseitiger Ringstirn sich zwei von einem Außenmantel des Gehäuses eingerückte Flachs diametral gegenüber liegen, in denen ein eine Rolle tragender Bolzen gelagert ist, wobei ein Innenmantel des Gehäuses, axial unterhalb der Rolle, von einem separaten Brückenstück durchragt ist, dessen abtriebsseitige Stirn als Anlage für ein Stößelfolgeteil fungiert und welches Brückenstück in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn an Unterseiten der Flachs anliegt sowie in Richtung zu einer abtriebsseitigen Ringstirn des Gehäuses durch einen am Innenmantel fixierten Ring gehalten ist.

    [0002] Ein derartiger Stößel geht aus der DE 102012211113.1 oder US2008/190237 A1 hervor. Er ist für eine Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffeinspritzpumpe geeignet. Wie aus Figur 1 zu entnehmen ist, erfolgt eine Halterung des Brückenstücks axial aus dem Gehäuse heraus über einen Sprengring, der an vom Gehäuse radial einragenden Nasen gehalten ist.

    [0003] Nachteilig ist, dass eine Montage des Brückenstücks über die antriebsseitige Ringstirn sehr gezielt und genau erfolgen muss, um nicht in Kollision mit den Nasen zu kommen. Des Weiteren ist durch die einragenden Bauteile (Nasen, Sprengring) der radiale Bauraum im unteren Gehäusebereich eingeschränkt, so dass unter Umständen nicht ausreichend Bauraum für eine sich an der abtriebsseitigen Stirn des Brückenstücks abstützende Rückstellfeder o. dgl. gegeben ist. Die Nasen schwächen zudem das Gehäuse. Ggf. kommt es in deren Bereich zu Verzug am Außenmantel des Gehäuses.

    [0004] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Stößel ohne die aufgezeigten Nachteile zu schaffen. Insbesondere soll sich der Stößel leicht montieren lassen und einen vergrößerten Bauraum unterhalb seines Brückenstücks besitzen.

    [0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Ring ein gesprengtes Federband ist und in einer komplementären Nut des Innenmantels des Gehäuses, in dieses radial nicht oder nur geringfügig aus der Nut einragend, sitzt, wobei von einer Oberseite des Rings zumindest zwei Laschen radial nach innen abstehen, auf welchen das Brückenstück in Richtung zu der abtriebsseitigen Ringstirn fixiert ist.

    [0006] Somit liegt ein Stößel ohne die vorbeschriebenen Nachteile vor. Als Ring ist an einen Blech- oder Kunststoffring gedacht. Ggf. kann im Trennspalt auch ein den Ring aufspreizendes Federmittel appliziert sein. Der Bauraum unterhalb des Brückenstücks, demnach in Richtung zur abtriebsseitigen Ringstirn des Gehäuses, ist so gestaltet, dass keine Nasen o. dgl. mehr radial vom Innenmantel des Gehäuses ausgehen. Notwendige Fasen sind hiervon jedoch nicht erfasst. Somit kann das Brückenstück zunächst relativ frei dem Gehäuse zugeführt werden (i. d. R. Kopfübermontage), bis dessen Verdrehorientierung zur Anlage an den Unterseiten der Flachs notwendig wird. Wichtiger ist es in diesem Kontext jedoch, dass durch den uneingeschränkten Bauraum größere Rückstellfedern eingebaut werden können, so dass höhere Kräfte / Drehzahlen ermöglicht sind.

    [0007] Eine bevorzugte Fortbildung der Erfindung betrifft einen Stößel, welcher mit einem Pumpenkolben über einen Federteller verbunden ist. Zur Realisierung des freien Bauraums unterhalb vom Brückenstück verlaufen die Laschen des Rings vorteilhafterweise in einer komplementären Ringaussparung eines Ringbereichs des Federtellers. Letztgenannter hält den Ring während eines Betriebs des Stößels.

    [0008] Nach einer weiteren Konkretisierung der Erfindung hat der Federteller von seinem Außenrand ausgehende Durchbrüche. Diese gestatten einen guten Durchtritt von bspw. Dieselkraftstoff / Schmiermittel oder verhindern ein "Aufpumpen" des Stößels. Die Durchbrüche können auch außerhalb vom Außenrand eingebracht sein. Zudem helfen Sie, Stößelmasse zu sparen.

    [0009] Die in einem weiteren Unteranspruch vorgeschlagene balkenförmige Gestaltung des bspw. gestanzten Brückenstücks gestattet einen Durchtritt an bspw. Dieselkraftstoff / Schmiermittel seitlich am Brückenstück entlang sowie ein gutes Handling und eine einfache Montage des Brückenstücks in Massenfertigung.

    [0010] Gleichzeitig ist es vorgesehen, von einer Querstirn des Brückenstücks eine Nase abragen zu lassen, die alternativ auch als separates Bauteil vorliegen kann. Die Nase ist durch eine bspw. gestanzte Öffnung des Gehäuses geführt, so dass der Stößel eine einfach aufgebaute und verliersichere Verdrehsicherung hat. Somit liegt das Brückenstück als Multifunktionsteil vor.

    [0011] Querstirnen des Brückenstücks haben anspruchsgemäß einen an den Innenmantel des Gehäuses angeschmiegten Verlauf, was einer einfachen Montage entgegen kommt und hilft, im Vergleich zu einer bogensehnartigen Gestaltung, Kantenkontakt zu vermeiden.

    [0012] Zudem ist es vorgesehen, das Brückenstück über die Nasen des Rings zumindest axial spielfrei im Stößel zu verspannen. Es ist somit klapperfrei fixiert.

    [0013] Schließlich ist es vorgeschlagen, das Brückenstück als Blechstanzteil mit vergleichsweise großer Dicke auszubilden. Diese Maßnahme hilft, die Fertigungskosten gering zu halten. Ggf. kann das Brückenstück auch gespant oder urgeformt sein.

    [0014] Der vorschlagsgemäße Stößel soll zur wenigstens mittelbaren Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffeinspritzpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine Verwendung finden. Gleichermaßen kommt ein Einsatz in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, in einem Axial- oder Radialkolbenverdichter oder in einer respektiven -pumpe infrage.

    Zur Zeichnung:



    [0015] 
    • Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Stößelbaueinheit;
    • Figur 2 zeigt einen Längsschnitt wie vorgenannt, jedoch um 90° um die Axiallinie gedreht;
    • Figur 3 zeigt eine Unteransicht nach Figur 2;
    • Figur 4 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Einheit nach Figur 1 im Abschnitt des Brückenstücks;
    • Figur 5 zeigt eine räumliche Ansicht des Rings mit Laschen;
    • Figur 6 zeigt eine räumliche Ansicht des Gehäuses des Stößels von unten und
    • Figur 7 zeigt den Stößel nach Figur 6 im zusammengebauten Zustand.


    [0016] Dargestellt ist ein Stößel 1 für eine Kraftstoffhochdruckpumpe. Dieser besteht (s. Fig. 1, 2, 6, 7) aus einem dünnwandigen Gehäuse 2 aus Stahlblech. Bei einer antriebsseitigen Ringstirn 3 des Gehäuses 2 liegen sich zwei von einem Außenmantel 4 des Gehäuses 2 eingerückte Flachs 5 diametral gegenüber, die gut aus Fig. 6 erkennbar sind. In den Flachs 5 ist ein eine Rolle 6 tragender Bolzen 7 gelagert.

    [0017] Ein Innenmantel 8 des Gehäuses 2 ist axial unterhalb der Rolle 6 von einem separaten, balkenartigen Brückenstück 9 durchragt (s. Fig. 1, 2, 7), mit dessen abtriebsseitiger Stirn 10 ein als Pumpenkolben ausgebildetes Stößelfolgeteil 11 in Kontakt ist. Wie zu erkennen ist, liegt das Brückenstück 9 in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn 3 an Unterseiten 12 der Flachs 5 an (s. Fig. 1, 7). In Richtung zu einer abtriebsseitigen Ringstirn 13 des Gehäuses 2 erfolgt dessen spielfreie Halterung durch einen am Innenmantel 8 fixierten Ring 14 (s. a. Fig. 5), welcher ein gesprengtes Federband ist. Der Ring 14 sitzt in einer umlaufenden Nut 15 des Innenmantels 8 des Gehäuses 2 und ragt nicht in den Stößelinnenraum hinein.

    [0018] Von einer Oberseite 16 des Rings 14 stehen zwei sich diametral gegenüber liegende Laschen 17 radial nach innen ab. Auf diesen ist das Brückenstück 9 in Richtung zu der abtriebsseitigen Ringstirn 3 fixiert.

    [0019] Der aus den Figuren 1 - 3 hervorgehende Pumpenkolben 11 ist durch einen Federteller 18 aus Blech an der abtriebsseitigen Stirn 10 des Brückenstücks 9 so gehalten, dass der Pumpenkolben 11 relativ zum Stößel 1 eine seitliche Ausweichbewegung vollziehen kann. Dabei liegt der Federteller 18 mit einem von seinem Außenrand 19 ausgehenden Ringbereich 20 an der abtriebsseitigen Stirn 10 des Brückenstücks 9 an (s. a. Fig. 4). Die vorgenannten abgebogenen Laschen 17 sitzen dabei in einer Ringaussparung 20 in einer Oberseite 21 des Ringbereichs 20 des Federtellers 18.

    [0020] Figur 3 zeigt zudem, dass der Federteller 18, ausgehend von dessen Außenrand 22, mit Durchbrüchen 23 für einen Mediendurchtritt (Öl, Kraftstoff) versehen ist.

    [0021] Wie gut aus Fig. 7 i. V. mit Fig. 1 hervorgeht, ragt von einer Querstirn 24 des Brückenstücks 9 eine Nase 25 weg. Diese erstreckt sich durch eine Hemdaussparung 27 im Gehäuse 2 und dient als Verdrehsicherung für den Stößel 1 gegenüber dessen Führung in der Kraftstoffpumpe. Die Hemdaussparung 27 geht von einem oberen Querbalken 28 eines Fensters 29 im Gehäuse 2 aus, welches Fenster 29 durch eines der eingerückten Flachs 5 im Gehäuse 2 gebildet ist.

    [0022] Beide Querstirnen 24, 26 des Brückenstücks 9 sind, wie aus Figur 7 zu entnehmen ist, mit einem zu einem Radius des Innenmantels 8 des Gehäuses 2 ähnlichen Radius versehen und verlaufen unmittelbar vor dem Innenmantel 8 des Gehäuses 2.

    Liste der Bezugszahlen



    [0023] 
    1)
    Stößel
    2)
    Gehäuse
    3)
    antriebsseitige Ringstirn
    4)
    Außenmantel
    5)
    Flach
    6)
    Rolle
    7)
    Bolzen
    8)
    Innenmantel
    9)
    Brückenstück
    10)
    abtriebsseitige Stirn
    11)
    Stößelfolgeteil, Pumpenkolben
    12)
    Unterseite
    13)
    abtriebsseitige Ringstirn
    14)
    Ring
    15)
    Nut
    16)
    Oberseite
    17)
    Lasche
    18)
    Federteller
    19)
    Außenrand
    20)
    Ringbereich
    21)
    Oberseite
    22)
    Außenrand
    23)
    Durchbruch
    24)
    Querstirn
    25)
    Nase
    26)
    Querstirn
    27)
    Hemdaussparung
    28)
    Querbalken
    29)
    Fenster



    Ansprüche

    1. Stößel (1), insbesondere für eine Pumpe oder einen Verdichter, mit einem rohrähnlichen Gehäuse (2), bei dessen antriebsseitiger Ringstirn (3) sich zwei von einem Außenmantel (4) des Gehäuses (2) eingerückte Flachs (5) diametral gegenüber liegen, in denen ein eine Rolle (6) tragender Bolzen (7) gelagert ist, wobei ein Innenmantel (8) des Gehäuses (2), axial unterhalb der Rolle (6), von einem separaten Brückenstück (9) durchragt ist, dessen abtriebsseitige Stirn (10) als Anlage für ein Stößelfolgeteil (11) fungiert und welches Brückenstück (9) in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn (3) an Unterseiten (12) der Flachs (5) anliegt sowie in Richtung zu einer abtriebsseitigen Ringstirn (13) des Gehäuses (2) durch einen am Innenmantel (8) fixierten Ring (14) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (14) ein gesprengtes Federband ist und in einer komplementären Nut (15) des Innenmantels (8) des Gehäuses (2), in dieses radial nicht aus der Nut (15) einragend, sitzt, wobei von einer Oberseite (16) des Rings (14) zumindest zwei Laschen (17) radial nach innen abstehen, auf welchen das Brückenstück (9) in Richtung zu der abtriebsseitigen Ringstirn (13) fixiert ist.
     
    2. Stößel nach Anspruch 1, welcher mit dem Stößelfolgeteil eine Baugruppe bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Stößelfolgeteil (11) ein Pumpenkolben ist, welcher durch einen Federteller (18) an der abtriebsseitigen Stirn (10) des Brückenstücks (9) gehalten ist, wobei der Federteller (18) mit einem von seinem Außenrand (19) ausgehenden Ringbereich (20) an der abtriebsseitigen Stirn (10) des Brückenstücks (9) anliegt und wobei die Laschen (17) in komplementären Taschen oder einer Ringaussparung (20) in einer Oberseite (21) des Ringbereichs (20) des Federtellers (18) sitzen.
     
    3. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (18), ausgehend von dessen Außenrand (22), mit Durchbrüchen (23) für einen Mediendurchtritt versehen ist.
     
    4. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (9) durch den Ring (14) axial spielfrei im Gehäuse (2) gehalten ist.
     
    5. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (9) als Balken vorliegt, dessen eine Querstirn (24) mit einer Nase (25) das Gehäuse (2) zur Darstellung einer Stößelverdrehsicherung durchragt, wobei dessen beide Querstirnen (24, 26) entweder bogensehnenartig das Gehäuse (2) durchschneiden oder mit einem zu einem Radius des Innenmantels (8) des Gehäuses (2) zumindest ähnlichen Radius unmittelbar vor oder an dem Innenmantel (8) verlaufen.
     
    6. Stößel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (25) einteilig vom Brückenstück (9) abragt, wobei dessen notwendige Hemdaussparung (27) von einem oberen Querbalken (28) eines Fensters (29) im Gehäuse (2) ausgeht, welches Fenster (29) durch eines der eingerückten Flachs (5) im Gehäuse (2) gebildet ist.
     
    7. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (8) des Gehäuses (2), unterhalb des Querbalkens (28), bis auf die Nut (15) für den Ring (14), ungestuft und vorsprungsfrei ist.
     
    8. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (9) als Blechstanzteil vorliegt.
     


    Claims

    1. Plunger (1), in particular for a pump or a compressor, having a tube-like housing (2), in the case of the drive-side annular front (3) of which two flats (5) which are indented from an outer shell (4) of the housing (2) lie diametrically opposite one another, in which flats (5) a pin (7) which supports a roller (6) is mounted, an inner shell (8) of the housing (2) being penetrated, axially below the roller (6), by a separate bridge piece (9), the output-side front (10) of which acts as support for a plunger following part (11), and which bridge piece (9) bears against undersides (12) of the flats (5) in the direction of the drive-side annular front (3) and is held by way of a ring (14) which is fixed on the inner shell (8) in the direction of an output-side annular front (13) of the housing (2), characterized in that the ring (14) is a split spring strip and is seated in a complementary groove (15) of the inner shell (8) of the housing (2), so as not to protrude radially out of the groove (15) into said housing (2), at least two tabs (17) projecting radially inwards from an upper side (16) of the ring (14), on which tab (17) the bridge piece (9) is fixed in the direction of the output-side annular front (13).
     
    2. Plunger according to Claim 1 which forms one assembly with a plunger following part, characterized in that the plunger following part (11) is a pump piston which is held by way of a spring collar (18) on the output-side front (10) of the bridge piece (9), the spring collar (18) bearing with an annular region (20) which emanates from its outer edge (19) against the output-side front (10) of the bridge piece (9), and the tabs (17) being seated in complementary pockets or an annular cut-out (20) in an upper side (21) of the annular region (20) of the spring collar (18).
     
    3. Plunger according to Claim 2, characterized in that the spring collar (18), starting from its outer edge (22), is provided with apertures (23) for a passage of media.
     
    4. Plunger according to Claim 1, characterized in that the bridge piece (9) is held axially without play in the housing (2) by way of the ring (14).
     
    5. Plunger according to Claim 1, characterized in that the bridge piece (9) is present as a bar, the one transverse front (24) of which penetrates the housing (2) with a lug (25) in order to produce a plunger anti-rotation safeguard, the two transverse fronts (24, 26) of which either intersect the housing (2) in the manner of a bowstring or run directly in front of or on the inner shell (8) with a radius which is at least similar to a radius of the inner shell (8) of the housing (2).
     
    6. Plunger according to Claim 5, characterized in that the lug (25) protrudes in one piece from the bridge piece (9), its necessary skirt cut-out (27) emanating from an upper transverse bar (28) of a window (29) in the housing (2), which window (29) is formed in the housing (2) by way of one of the indented flats (5).
     
    7. Plunger according to Claim 1, characterized in that the inner shell (8) of the housing (2), below the transverse bar (28), is free from steps and projections, apart from the groove (15) for the ring (14).
     
    8. Plunger according to Claim 1, characterized in that the bridge piece (9) is present as a stamped sheet metal part.
     


    Revendications

    1. Poussoir (1), en particulier pour une pompe ou un compresseur, comprenant un boîtier tubulaire (2) au niveau de la partie frontale annulaire côté entraînement (3) duquel deux méplats (5) en retrait par rapport à une enveloppe extérieure (4) du boîtier (2) sont diamétralement opposés, dans lesquels méplats est supporté un boulon (7) portant un rouleau (6), une enveloppe intérieure (8) du boîtier (2), axialement en dessous du rouleau (6) étant traversée par une pièce de pont séparée (9) dont la partie frontale (10) côté sortie sert d'appui pour une pièce suiveuse de poussoir (11) et laquelle pièce de pont (9) s'appliquant dans la direction de la partie frontale annulaire côté entraînement (3) contre des côtés inférieurs (12) des méplats (5) et étant retenue dans la direction d'une partie frontale annulaire côté sortie (13) du boîtier (2) par une bague (14) fixée à l'enveloppe intérieure (8), caractérisé en ce que la bague (14) est une bande à ressort fendue et repose dans une rainure complémentaire (15) de l'enveloppe intérieure (8) du boîtier (2), de manière à pénétrer dans celui-ci radialement sans sortir de la rainure (15), au moins deux pattes (17) faisant saillie radialement vers l'intérieur depuis un côté supérieur (16) de la bague (14), la pièce de pont (9) étant fixée sur lesdites pattes dans la direction de la partie frontale annulaire côté sortie (13).
     
    2. Poussoir selon la revendication 1, qui forme un module avec la pièce suiveuse de poussoir, caractérisé en ce que la pièce suiveuse de poussoir (11) est un piston de pompe, qui est retenu par une coupelle de ressort (18) contre la partie frontale côté sortie (10) de la pièce de pont (9), la coupelle de ressort (18) s'appliquant par une région annulaire (20) partant de son bord extérieur (19) contre la partie frontale côté sortie (10) de la pièce de pont (9) et les pattes (17) reposant dans des cavités complémentaires ou dans un évidement annulaire (20) dans un côté supérieur (21) de la région annulaire (20) de la coupelle de ressort (18).
     
    3. Poussoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que la coupelle de ressort (18), partant de son bord extérieur (22), est pourvue d'orifices (23) pour un passage de fluide.
     
    4. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de pont (9) est retenue par la bague (14) axialement sans jeu dans le boîtier (2).
     
    5. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de pont (9) est réalisée sous forme de poutre dont une partie frontale transversale (24) munie d'un ergot (25) traverse le boîtier (2) pour réaliser une fixation en rotation du poussoir, ses deux parties frontales transversales (24, 26) soit coupant le boîtier (2) en forme de corde d'arc soit s'étendant avec un rayon au moins approximativement égal à un rayon de l'enveloppe intérieure (8) du boîtier (2) directement avant ou contre l'enveloppe intérieure (8).
     
    6. Poussoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ergot (25) fait saillie d'une seule pièce depuis la pièce de pont (9), l'évidement de jupe (27) nécessaire à celui-ci partant d'une poutre transversale supérieure (28) d'une fenêtre (29) dans le boîtier (2), laquelle fenêtre (29) est formée par l'un des méplats renfoncés (5) dans le boîtier (2).
     
    7. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe intérieure (8) du boîtier (2), en dessous de la poutre transversale (28), ne présente aucun étagement et aucune saillie à l'exception de la rainure (15) pour la bague (14).
     
    8. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de pont (9) est réalisée sous forme de pièce de tôle estampée.
     




    Zeichnung














    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente