WO2015082112A1 - Pump for delivering a fluid - Google Patents
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- WO2015082112A1 WO2015082112A1 PCT/EP2014/071974 EP2014071974W WO2015082112A1 WO 2015082112 A1 WO2015082112 A1 WO 2015082112A1 EP 2014071974 W EP2014071974 W EP 2014071974W WO 2015082112 A1 WO2015082112 A1 WO 2015082112A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/442—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means preventing fuel leakage around pump plunger, e.g. fluid barriers
Definitions
- the invention relates to a pump for delivering a fluid, comprising a connected to a pump cylinder head pump cylinder and a translationally movable in the pump cylinder up and down pump plunger, the pump plunger relative to the pump cylinder by means of a
- variable-length seal is sealed, and wherein the seal by means of a first attachment to the pump cylinder and by means of a second attachment to the pump plunger including an inner
- Such a pump for delivering a fluid is from the
- High-pressure fuel pump is designed for a fuel injection system.
- This high-pressure fuel pump is designed as a plug-in pump, which can be installed directly in, for example, a crankcase of an internal combustion engine.
- the plug-in pump has a pump plunger, which has a
- Roller tappet with a preferably in the crankcase of
- the pump plunger of the plug-in pump must be sealed against a pump cylinder, in which the pump plunger is movable in a translatory manner for conveying fuel up and down. This is done via a bellows seal, which is attached to the pump cylinder and the pump plunger in a suitable manner.
- the bellows seal encloses an internal seal space, the volume of which at a Upward movement of the pump plunger reduced and at a
- the invention has for its object to provide a pump for delivering a fluid in which it is reliably ensured that leakage fluid from a pump working space does not get into a drive range of the pump.
- Seal space in the region between a bottom dead center (UT position) and a top dead center (TDC position) of the pump plunger is at least approximately equal. While in a conventionally designed pump this
- volume varies and due to the change in the volume there is a risk that, for example due to leaks in the region of the fastenings of the gasket adjusts a fluid balance between the inner seal chamber and an outer seal space surrounding the seal, this risk is excluded by the inventive design.
- the volume of the inner sealing space is thereby kept constant during the translational movement of the pump plunger that the seal at a
- volume of the inner seal chamber despite decreasing height at least approximately remains the same.
- the bulged outward seal is pulled together again, so that even in this movement, despite the increasing height, the volume in the inner seal chamber remains the same.
- the seal is a rolling diaphragm.
- the material of the seal is an elastic plastic material or a rubber material. Nevertheless, other suitable materials may also be used, but the materials described at the outset have proven to be particularly suitable. Corresponding plastic materials and / or rubber materials are available in a wide variety of designs and can be selected, for example, with regard to the fluids to be separated. In addition, corresponding inserts can be embedded in the plastic material and / or the rubber material, which support the corresponding compensating movements of the seal during the translational up and down movement.
- the seal is molded onto the first attachment and the second attachment.
- Such a Anspritzvorgang is to accomplish easily in a plastic material and rubber material.
- the first attachment and the second attachment are each a press ring.
- a press ring may for example be made of a metallic material, wherein the metallic material is selected so that it allows a pressing, and the deformation caused by the pressure in the form of a diameter reduction permanently. It can be provided that the respective pressure ring is coated on the cooperating with the pump plunger or the pump cylinder area with a sealing material, which after the pressing process a very reliable seal against the pump plunger
- the first attachment is a right angle angled metal ring.
- This angled metal ring is in turn placed in a further embodiment of the invention with the first metal ring surface on the outer circumference of the pump cylinder to the abutment of the second angled metal ring surface to the adjacent end face of the pump plunger.
- the second attachment is placed on the pump plunger adjacent to a spring plate. Due to the illustrated precisely defined position is also in the second attachment a positionally accurate
- Fixing make sure overall that the seal is extremely precise mountable, so that as a result, the movements described above in the translational movement of the pump plunger are carried out easily.
- This inner connecting line ensures that leaking fluid reaching into the inner sealing space is removed again from a pump working chamber arranged in the pump cylinder head and a possibly occurring small volume change in the inner sealing space is compensated. This ensures that during operation of the pump no unwanted change in volume in the inner seal chamber is established.
- the pump is a fuel pump and the fluid fuel.
- the inner seal chamber is filled with fuel, while the outer seal chamber, for example, with a space acted upon by lubricating oil,
- crankcase space an internal combustion engine in
- FIGURE 1 shows a longitudinal section through an inventively designed pump for conveying a fluid.
- the pump 1 shown in the only figure 1 is a fuel pump for an internal combustion engine and in particular designed as a plug-in pump, which can be installed without a separate housing, for example in a crankcase of an internal combustion engine.
- the pump 1 is preferably part of a common rail
- Injection system and promotes fuel supplied from a fuel low pressure system in a high-pressure accumulator from which the stored under a pressure of up to 3000 bar fuel from fuel injectors for injection into the associated combustion chambers of an internal combustion engine is removed.
- Roller tappet 2 and a pump cylinder 3 to the investment of a lower contact surface 5 of a pump cylinder head 4, for example, a
- the roller 6 is rotatably supported by a bearing ring 8 on a pin 9, wherein the pin 9 in turn is fixedly connected to a roller tappet body 10 of the roller tappet 2.
- the roller 6 can be guided captive in a corresponding recess in the roller tappet body 10.
- roller tappet 2 During a rotational movement of the camshaft 7, the rotational movement through the cam 1 1 of the camshaft 7 in a translational up and down movement of Roller tappet 2 implemented.
- This translational up and down movement of the roller tappet 2 is supported on a supported in a recess of the roller tappet body 10 pump tappet 12 in a cylinder bore of the
- Pump cylinder 3 is movable up and down, transferred.
- the cylinder bore in the pump cylinder 3 is located above the pump plunger 12 in a
- Pump working space 13 which is embedded in the integrally formed with the pump cylinder 3 pump cylinder head 4.
- the pump working space 13 is connected to a suction valve space 14 above the pump working space 13 inserted suction valve, which may also be designed as electrically operated suction valve, with a downward movement of the pump plunger 12 with
- High-pressure outlet 15 promoted with an inserted check valve in a secondary high-pressure line, which is connected to the high-pressure accumulator.
- the high-pressure outlet 15 is connected to the pump working chamber 13 over the entire movement stroke of the pump tappet 12.
- the suction valve chamber 14 or the suction valve used in the Saugventilraum 14 is via a supply line 16 in a suitable manner with the
- Fuel low pressure system of the fuel injection system connected.
- Low-pressure fuel system promotes from a tank by means of a
- the supply line 16 is connected via a connecting line 17, for example as
- Pump cylinder head 4 is inserted, connected to an inner seal chamber 18 below the pump cylinder 3.
- the inner seal chamber 18 is bounded by the pump cylinder 3, the pump plunger 12 and a seal 19.
- Rubber material produced seal 19 is formed as a rolling diaphragm and has an upper, first attachment, which is formed as a right angle angled metal ring 20 in the form of a press ring. Furthermore, the seal on a second, lower mounting ring 21 in the form of a press ring also formed attachment.
- the seal 19 is at the right angle angled metal ring 20 and the mounting ring 21 preferably molded or vulcanized.
- the right angle angled metal ring 20 has a first metal ring surface 22 a, on the outer circumference of the pump cylinder 3 until the abutment of a second angled metal ring surface 22 b to the adjacent end face 23 of the pump cylinder 3, the mouth of the
- Connecting line 17 is enclosed and pressed firmly.
- the lower mounting ring 21 is placed on the pump tappet 12 adjacent to a spring plate 24 and pressed.
- the spring plate 24 is inserted into an annular groove 25 of the pump plunger 12 and forms a bearing surface for a plunger spring 26, located on the opposite side of the
- Roller plunger 2 and the pump plunger 12 are always pressed down to rest the roller 6 on the track of the camshaft 7 and the cam 1 1.
- variable-length seal 19 arched in the region between the right angle angled metal ring 20 and the mounting ring 21 to the outside, so that the volume in the inner seal chamber 18 between a lower
- Sealing chamber 28 is normally acted upon only by oil mist, so that a pressure equalization of the outer seal chamber 28 can be done easily.
Abstract
The invention relates to a pump (1) for delivering a fluid, having a pump cylinder (3) connected to a pump cylinder head (4), and a pump tappet (12) that is movable up and down in translation in the pump cylinder (3), wherein the pump tappet (12) is sealed off from the pump cylinder (3) by means of a variable-length seal (19), and wherein the seal (19) is fastened to the pump cylinder (3) by means of a first fastening and to the pump tappet (12) by means of a second fastening, enclosing an inner sealing space (18). According to the invention, provision is made of a pump (1) which reliably ensures that leakage fluid from a pump working space (13) does not pass into a drive region of the pump. This is achieved in that the volume of the inner sealing space (18) is at least approximately the same between a bottom dead centre position and a top dead centre position of the pump tappet (12).
Description
Titel: Title:
Pumpe zur Förderung eines Fluids Pump for conveying a fluid
Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Förderung eines Fluids, aufweisend einen mit einem Pumpenzylinderkopf verbundenen Pumpenzylinder und einem in dem Pumpenzylinder translatorisch auf und ab bewegbaren Pumpenstößel, wobei der Pumpenstößel gegenüber dem Pumpenzylinder mittels einer The invention relates to a pump for delivering a fluid, comprising a connected to a pump cylinder head pump cylinder and a translationally movable in the pump cylinder up and down pump plunger, the pump plunger relative to the pump cylinder by means of a
längenveränderlichen Dichtung abgedichtet ist, und wobei die Dichtung mittels einer ersten Befestigung an dem Pumpenzylinder und mittels einer zweiten Befestigung an dem Pumpenstößel unter Einschluss eines inneren variable-length seal is sealed, and wherein the seal by means of a first attachment to the pump cylinder and by means of a second attachment to the pump plunger including an inner
Dichtungsraums befestigt ist. Seal chamber is attached.
Stand der Technik State of the art
Eine derartige Pumpe zur Förderung eines Fluids ist aus der Such a pump for delivering a fluid is from the
DE 10 201 1 089 967 A1 bekannt. Diese Pumpe ist als eine DE 10 201 1 089 967 A1. This pump is as one
Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem ausgebildet. Diese Kraftstoffhochdruckpumpe ist als Steckpumpe ausgestaltet, die direkt in beispielsweise ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine eingebaut werden kann. Die Steckpumpe weist einen Pumpenstößel auf, der über einen High-pressure fuel pump is designed for a fuel injection system. This high-pressure fuel pump is designed as a plug-in pump, which can be installed directly in, for example, a crankcase of an internal combustion engine. The plug-in pump has a pump plunger, which has a
Rollenstößel mit einer vorzugsweise in dem Kurbelgehäuse der Roller tappet with a preferably in the crankcase of
Brennkraftmaschine angeordneten Nockenwelle zusammenwirkt. Das Internal combustion engine arranged camshaft cooperates. The
Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine ist ölgeschmiert und folglich sind die in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine hineinragenden Bauteile der Steckpumpe ölbeaufschlagt und ölgeschmiert. Daher muss der Pumpenstößel der Steckpumpe gegenüber einem Pumpenzylinder, in dem der Pumpenstößel zur Förderung von Kraftstoff translatorisch auf und ab bewegbar ist, abgedichtet sein. Dies erfolgt über eine Faltenbalgdichtung, die an dem Pumpenzylinder und dem Pumpenstößel in geeigneter Weise befestigt ist. Von der Faltenbalgdichtung wird ein innerer Dichtungsraum eingeschlossen, dessen Volumen sich bei einer
Aufwärtsbewegung des Pumpenstößels verkleinert und bei einer Crankcase of the internal combustion engine is lubricated with oil and consequently the projecting into the crankcase of the internal combustion engine components of the plug-in pump are oil-loaded and oil-lubricated. Therefore, the pump plunger of the plug-in pump must be sealed against a pump cylinder, in which the pump plunger is movable in a translatory manner for conveying fuel up and down. This is done via a bellows seal, which is attached to the pump cylinder and the pump plunger in a suitable manner. The bellows seal encloses an internal seal space, the volume of which at a Upward movement of the pump plunger reduced and at a
Abwärtsbewegung des Pumpenstößels vergrößert. Downward movement of the pump plunger increases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe zur Förderung eines Fluids bereitzustellen, bei der zuverlässig sichergestellt ist, dass Leckagefluid aus einem Pumpenarbeitsraum nicht in einen Antriebsbereich der Pumpe gelangt. The invention has for its object to provide a pump for delivering a fluid in which it is reliably ensured that leakage fluid from a pump working space does not get into a drive range of the pump.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung Disclosure of the Invention Advantages of the Invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Volumen des inneren This problem is solved by the volume of the inner
Dichtungsraums im Bereich zwischen einer unteren Totpunktlage (UT-Lage) und einer oberen Totpunktlage (OT-Lage) des Pumpenstößels zumindest angenähert gleich ist. Während bei einer herkömmlich ausgestalteten Pumpe dieses Seal space in the region between a bottom dead center (UT position) and a top dead center (TDC position) of the pump plunger is at least approximately equal. While in a conventionally designed pump this
Volumen variiert und durch die Veränderung des Volumens die Gefahr besteht, dass sich beispielsweise durch Undichtigkeiten im Bereich der Befestigungen der Dichtung ein Fluidausgleich zwischen dem inneren Dichtungsraum und einem die Dichtung umgebenden äußeren Dichtungsraum einstellt, ist diese Gefahr durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ausgeschlossen. Das Volumen des inneren Dichtungsraums wird dadurch bei der translatorischen Bewegung des Pumpenstößels konstant gehalten, dass die Dichtung sich bei einer Volume varies and due to the change in the volume there is a risk that, for example due to leaks in the region of the fastenings of the gasket adjusts a fluid balance between the inner seal chamber and an outer seal space surrounding the seal, this risk is excluded by the inventive design. The volume of the inner sealing space is thereby kept constant during the translational movement of the pump plunger that the seal at a
Aufwärtsbewegung des Pumpenstößels im Bereich zwischen der ersten Upward movement of the pump plunger in the area between the first
Befestigung und der zweiten Befestigung nach außen aufwölbt und somit dasAttachment and the second attachment bulges outward and thus the
Volumen des inneren Dichtungsraums trotz geringer werdender Höhe zumindest angenähert gleich bleibt. Bei einer Abwärtsbewegung des Pumpenstößels wird die nach außen aufgewölbte Dichtung wieder zusammengezogen, so dass auch bei dieser Bewegung trotz der größer werdenden Höhe das Volumen in dem inneren Dichtungsraum gleich bleibt. Volume of the inner seal chamber despite decreasing height at least approximately remains the same. In a downward movement of the pump plunger, the bulged outward seal is pulled together again, so that even in this movement, despite the increasing height, the volume in the inner seal chamber remains the same.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Dichtung eine Rollmembran. Mit einer Rollmembran lässt sich die zuvor beschriebene Bewegung mit der In a further development of the invention, the seal is a rolling diaphragm. With a rolling diaphragm, the movement described above with the
Konstanthaltung des Volumens des inneren Dichtungsraums günstig umsetzen.
ln weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Werkstoff der Dichtung ein elastisches Kunststoffmaterial oder ein Gummimaterial. Es können gleichwohl auch noch andere geeignete Materialien eingesetzt werden, wobei sich aber die eingangs bezeichneten Materialien als besonders geeignet erwiesen haben. Entsprechende Kunststoffmaterialien und/oder Gummimaterialien stehen in den verschiedensten Ausführungen zur Verfügung und können beispielsweise im Hinblick auf die zu trennenden Fluide ausgewählt sein. Zudem können in das Kunststoffmaterial und/oder das Gummimaterial entsprechende Einlagen eingelassen sein, die die entsprechenden Ausgleichsbewegungen der Dichtung bei der translatorischen Auf- und Abbewegung unterstützen. Keep constant the volume of the inner seal space low. In a further embodiment of the invention, the material of the seal is an elastic plastic material or a rubber material. Nevertheless, other suitable materials may also be used, but the materials described at the outset have proven to be particularly suitable. Corresponding plastic materials and / or rubber materials are available in a wide variety of designs and can be selected, for example, with regard to the fluids to be separated. In addition, corresponding inserts can be embedded in the plastic material and / or the rubber material, which support the corresponding compensating movements of the seal during the translational up and down movement.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Dichtung an die erste Befestigung und die zweite Befestigung angespritzt. Ein solcher Anspritzvorgang ist bei einem Kunststoffmaterial und Gummimaterial problemlos zu bewerkstelligen. In a further development of the invention, the seal is molded onto the first attachment and the second attachment. Such a Anspritzvorgang is to accomplish easily in a plastic material and rubber material.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Befestigung und die zweite Befestigung jeweils ein Pressring. Ein solcher Pressring kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein, wobei das metallische Material so ausgewählt ist, dass es eine Pressung ermöglicht, und die durch die Pressung verursachte Umformung in Form einer Durchmesserverringerung dauerhaft einhält. Dabei kann vorgesehen sein, dass der jeweilige Pressring auf dem mit dem Pumpenstößel beziehungsweise dem Pumpenzylinder zusammenwirkenden Bereich mit einem Dichtmaterial beschichtet ist, das nach dem Pressvorgang eine sehr zuverlässige Abdichtung gegenüber dem Pumpenstößel In a further embodiment of the invention, the first attachment and the second attachment are each a press ring. Such a press ring may for example be made of a metallic material, wherein the metallic material is selected so that it allows a pressing, and the deformation caused by the pressure in the form of a diameter reduction permanently. It can be provided that the respective pressure ring is coated on the cooperating with the pump plunger or the pump cylinder area with a sealing material, which after the pressing process a very reliable seal against the pump plunger
beziehungsweise dem Pumpenzylinder sicherstellt. Dieses Material kann beispielsweise das entsprechende Kunststoffmaterial oder Gummimaterial sein, das bei dem Anspritzvorgang auf die entsprechenden Bereiche der Pressringe aufgetragen wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Befestigung ein rechtwinklig abgewinkelter Metallring. Dieser abgewinkelte Metallring wird wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit der ersten Metallringfläche auf den Außenumfang des Pumpenzylinders bis zur Anlage der zweiten abgewinkelten Metallringfläche an die angrenzende Stirnfläche des Pumpenstößels aufgesetzt. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine lagegenaue Montage der ersten
Befestigung an dem Pumpenzylinder auch ohne dass der Montageort visuell eingesehen werden muss. or ensures the pump cylinder. This material can be, for example, the corresponding plastic material or rubber material which is applied in the Anspritzvorgang on the corresponding areas of the compression rings. In a further embodiment of the invention, the first attachment is a right angle angled metal ring. This angled metal ring is in turn placed in a further embodiment of the invention with the first metal ring surface on the outer circumference of the pump cylinder to the abutment of the second angled metal ring surface to the adjacent end face of the pump plunger. This embodiment enables a positionally accurate mounting of the first Attachment to the pump cylinder even without the installation site must be visually inspected.
In Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Befestigung auf dem Pumpenstößel benachbart zu einem Federteller aufgesetzt. Durch die dargestellte genau definierte Lage ist auch bei der zweiten Befestigung eine lagegenaue In a further development of the invention, the second attachment is placed on the pump plunger adjacent to a spring plate. Due to the illustrated precisely defined position is also in the second attachment a positionally accurate
Befestigungsmöglichkeit gegeben. Beide, also die erste und die zweite Fastening possibility given. Both, the first and the second
Befestigung stellen insgesamt sicher, dass die Dichtung äußerst lagegenau montierbar ist, so dass im Ergebnis die zuvor beschriebenen Bewegungen bei der translatorischen Bewegung des Pumpenstößels problemlos ausgeführt werden. Fixing make sure overall that the seal is extremely precise mountable, so that as a result, the movements described above in the translational movement of the pump plunger are carried out easily.
In Weiterbildung der Erfindung ist in den Pumpenzylinder und/oder den In a further development of the invention is in the pump cylinder and / or the
Pumpenzylinderkopf eine den Innenraum mit einem Zulauf verbindende Pump cylinder head one connecting the interior with an inlet
Verbindungsleitung eingelassen. Diese innere Verbindungsleitung gewährleistet, dass in den inneren Dichtungsraum gelangendes Leckagefluid aus einem in dem Pumpenzylinderkopf angeordneten Pumpenarbeitsraum wieder abgeführt wird und eine eventuell auftretende geringe Volumenänderung in dem inneren Dichtungsraum ausgeglichen wird. Dadurch ist sichergestellt, dass sich im laufenden Betrieb der Pumpe keine ungewollte Volumenänderung in dem inneren Dichtungsraum einstellt. Connection cable inserted. This inner connecting line ensures that leaking fluid reaching into the inner sealing space is removed again from a pump working chamber arranged in the pump cylinder head and a possibly occurring small volume change in the inner sealing space is compensated. This ensures that during operation of the pump no unwanted change in volume in the inner seal chamber is established.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Pumpe eine Kraftstoffpumpe und das Fluid Kraftstoff. Entsprechend ist wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der innere Dichtungsraum kraftstoffgefüllt, während der äußere Dichtungsraum, der beispielsweise mit einem von Schmieröl beaufschlagten Raum, In a further development of the invention, the pump is a fuel pump and the fluid fuel. Accordingly, again in a further embodiment of the invention, the inner seal chamber is filled with fuel, while the outer seal chamber, for example, with a space acted upon by lubricating oil,
beispielsweise einem Kurbelgehäuseraum, einer Brennkraftmaschine in For example, a crankcase space, an internal combustion engine in
Verbindung steht, von Schmieröl oder Schmierölnebel beaufschlagt ist. Auch dadurch, dass der innere Dichtungsraum kraftstoffgefüllt ist, ist sichergestellt, dass bei der translatorischen Bewegung des Pumpenstößels das Volumen in dem inneren Dichtungsraum zumindest nahezu konstant bleibt. Hierzu kann ergänzend vorgesehen sein, dass in die Verbindungsleitung eine Drossel eingesetzt ist, die einen schnellen Fluidaustausch über die Verbindungsleitung unterbindet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Connected, is acted upon by lubricating oil or lubricating oil mist. The fact that the inner seal chamber is filled with fuel, it is ensured that the volume in the inner seal chamber remains at least almost constant during the translational movement of the pump plunger. For this purpose, it can be additionally provided that in the connecting line, a throttle is used, which prevents a rapid fluid exchange via the connecting line. Further advantageous embodiments of the invention are the
Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in der Zeichnung Drawing description to be found in the one in the drawing
dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist: Kurze Beschreibung der Zeichnung illustrated embodiment of the invention is described in more detail: Brief description of the drawing
Die einzige Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Pumpe zur Förderung eines Fluids. Ausführungsform der Erfindung The sole FIGURE 1 shows a longitudinal section through an inventively designed pump for conveying a fluid. Embodiment of the invention
Die in der einzigen Figur 1 dargestellte Pumpe 1 ist eine Kraftstoffpumpe für eine Brennkraftmaschine und insbesondere als Steckpumpe ausgebildet, die ohne ein eigenes Gehäuse beispielsweise in ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine eingebaut werden kann. Die Pumpe 1 ist bevorzugt Teil eines Common-Rail-The pump 1 shown in the only figure 1 is a fuel pump for an internal combustion engine and in particular designed as a plug-in pump, which can be installed without a separate housing, for example in a crankcase of an internal combustion engine. The pump 1 is preferably part of a common rail
Einspritzsystems und fördert von einen Kraftstoffniederdrucksystem zugeführten Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher, aus dem der unter einem Druck von bis zu 3000 bar gespeicherte Kraftstoff von Kraftstoffinjektoren zur Einspritzung in zugeordnete Brennräume einer Brennkraftmaschine entnommen wird. Zum Einbau wird die Pumpe 1 beziehungsweise deren Antriebsbereich mit einemInjection system and promotes fuel supplied from a fuel low pressure system in a high-pressure accumulator from which the stored under a pressure of up to 3000 bar fuel from fuel injectors for injection into the associated combustion chambers of an internal combustion engine is removed. For installation, the pump 1 or its drive area with a
Rollenstößel 2 und einem Pumpenzylinder 3 bis zur Anlage einer unteren Anlagefläche 5 eines Pumpenzylinderkopfs 4 an beispielsweise einer Roller tappet 2 and a pump cylinder 3 to the investment of a lower contact surface 5 of a pump cylinder head 4, for example, a
Kurbelgehäusewand in eine entsprechende Führungsausnehmung für den Rollenstößel 2 in dem Kurbelgehäuse eingesetzt. Die so montierte Pumpe 1 wirkt mit einer Laufrolle 6 des Rollenstößels 2 mit einer Nockenlaufbahn einer Crankcase wall inserted into a corresponding guide recess for the roller tappet 2 in the crankcase. The thus mounted pump 1 acts with a roller 6 of the roller tappet 2 with a cam track a
Nockenwelle 7, die in die Brennkraftmaschine integriert ist, zusammen. Die Laufrolle 6 ist über einen Lagerring 8 auf einem Bolzen 9 drehbar gelagert, wobei der Bolzen 9 seinerseits mit einem Rollenstößelkörper 10 des Rollenstößels 2 fest verbunden ist. Es ist aber auch ein anderes Zusammenwirken der Laufrolle 6 mit dem Rollenstößelkörper 10 möglich. Beispielsweise kann die Laufrolle 6 in einer entsprechenden Ausnehmung in dem Rollenstößelkörper 10 verliersicher geführt sein. Camshaft 7, which is integrated into the internal combustion engine, together. The roller 6 is rotatably supported by a bearing ring 8 on a pin 9, wherein the pin 9 in turn is fixedly connected to a roller tappet body 10 of the roller tappet 2. But it is also another interaction of the roller 6 with the roller tappet body 10 is possible. For example, the roller 6 can be guided captive in a corresponding recess in the roller tappet body 10.
Bei einer Drehbewegung der Nockenwelle 7 wird die Drehbewegung durch den Nocken 1 1 der Nockenwelle 7 in eine translatorische Auf- und Abbewegung des
Rollenstößels 2 umgesetzt. Diese translatorische Auf- und Abbewegung des Rollenstößels 2 wird auf einen in einer Ausnehmung des Rollenstößelkörpers 10 abgestützten Pumpenstößel 12, der in einer Zylinderbohrung des During a rotational movement of the camshaft 7, the rotational movement through the cam 1 1 of the camshaft 7 in a translational up and down movement of Roller tappet 2 implemented. This translational up and down movement of the roller tappet 2 is supported on a supported in a recess of the roller tappet body 10 pump tappet 12 in a cylinder bore of the
Pumpenzylinders 3 auf und ab bewegbar ist, übertragen. Die Zylinderbohrung in dem Pumpenzylinder 3 setzt sich oberhalb des Pumpenstößels 12 in einenPump cylinder 3 is movable up and down, transferred. The cylinder bore in the pump cylinder 3 is located above the pump plunger 12 in a
Pumpenarbeitsraum 13 fort, der in den einstückig mit dem Pumpenzylinder 3 ausgebildeten Pumpenzylinderkopf 4 eingelassen ist. Der Pumpenarbeitsraum 13 ist über ein in einem Saugventilraum 14 oberhalb des Pumpenarbeitsraums 13 eingesetztes Saugventil, das auch als elektrisch betätigtes Saugventil ausgebildet sein kann, bei einer Abwärtsbewegung des Pumpenstößels 12 mitPump working space 13, which is embedded in the integrally formed with the pump cylinder 3 pump cylinder head 4. The pump working space 13 is connected to a suction valve space 14 above the pump working space 13 inserted suction valve, which may also be designed as electrically operated suction valve, with a downward movement of the pump plunger 12 with
Kraftstoff befüllbar. Bei einer anschließenden Aufwärts bewegung des Fuel fillable. In a subsequent upward movement of the
Pumpenstößels 12 wird das Saugventil geschlossen und der in den Pump plunger 12, the suction valve is closed and in the
Pumpenarbeitsraum 13 eingebrachte Kraftstoff wird über einen Pump work space 13 is introduced via a fuel
Hochdruckauslass 15 mit einem eingesetzten Rückschlagventil in eine weiterführende Hochdruckleitung gefördert, die mit dem Hochdruckspeicher verbunden ist. Der Hochdruckauslass 15 ist über den gesamten Bewegungshub des Pumpenstößels 12 mit dem Pumpenarbeitsraum 13 verbunden. Der Saugventilraum 14 beziehungsweise das in dem Saugventilraum 14 eingesetzte Saugventil ist über eine Zuführleitung 16 in geeigneter Weise mit dem High-pressure outlet 15 promoted with an inserted check valve in a secondary high-pressure line, which is connected to the high-pressure accumulator. The high-pressure outlet 15 is connected to the pump working chamber 13 over the entire movement stroke of the pump tappet 12. The suction valve chamber 14 or the suction valve used in the Saugventilraum 14 is via a supply line 16 in a suitable manner with the
Kraftstoffniederdrucksystem des Kraftstoffeinspritzsystems verbunden. DasFuel low pressure system of the fuel injection system connected. The
Kraftstoffniederdrucksystem fördert aus einem Tank mittels einer Low-pressure fuel system promotes from a tank by means of a
Niederdruckpumpe und einer Filtereinrichtung Kraftstoff in einen als Zuführleitung 16 ausgebildeten Zulauf. Die Zuführleitung 16 ist über eine Verbindungsleitung 17, die beispielsweise alsLow-pressure pump and a filter means fuel in a supply line 16 designed as inlet. The supply line 16 is connected via a connecting line 17, for example as
Bohrung ausgebildet ist und in den Pumpenzylinder 3 und den Bore is formed and in the pump cylinder 3 and the
Pumpenzylinderkopf 4 eingelassen ist, mit einem inneren Dichtungsraum 18 unterhalb des Pumpenzylinders 3 verbunden. Der innere Dichtungsraum 18 wird von dem Pumpenzylinder 3, dem Pumpenstößel 12 und einer Dichtung 19 begrenzt. Die beispielsweise aus einem kraftstoffbeständigen und ölbeständigenPump cylinder head 4 is inserted, connected to an inner seal chamber 18 below the pump cylinder 3. The inner seal chamber 18 is bounded by the pump cylinder 3, the pump plunger 12 and a seal 19. The example of a fuel-resistant and oil-resistant
Gummimaterial hergestellte Dichtung 19 ist als Rollmembran ausgebildet und weist eine obere, erste Befestigung auf, die als rechtwinklig abgewinkelter Metallring 20 in Form eines Pressrings ausgebildet ist. Weiterhin weist die Dichtung eine zweite, untere als Befestigungsring 21 in Form ebenfalls eines Pressrings ausgebildete Befestigung auf. Die Dichtung 19 ist an dem rechtwinklig
abgewinkelten Metallring 20 und dem Befestigungsring 21 bevorzugt angespritzt oder auch anvulkanisiert. Der rechtwinklig abgewinkelte Metallring 20 weist eine erste Metallringfläche 22a auf, die auf dem Außenumfang des Pumpenzylinders 3 bis zur Anlage einer zweiten abgewinkelten Metallringfläche 22b an die angrenzende Stirnfläche 23 des Pumpenzylinders 3 die Mündung der Rubber material produced seal 19 is formed as a rolling diaphragm and has an upper, first attachment, which is formed as a right angle angled metal ring 20 in the form of a press ring. Furthermore, the seal on a second, lower mounting ring 21 in the form of a press ring also formed attachment. The seal 19 is at the right angle angled metal ring 20 and the mounting ring 21 preferably molded or vulcanized. The right angle angled metal ring 20 has a first metal ring surface 22 a, on the outer circumference of the pump cylinder 3 until the abutment of a second angled metal ring surface 22 b to the adjacent end face 23 of the pump cylinder 3, the mouth of the
Verbindungsleitung 17 einschließend aufgesetzt und festgepresst ist. Der untere Befestigungsring 21 ist dagegen auf den Pumpenstößel 12 benachbart zu einem Federteller 24 aufgesetzt und festgepresst. Der Federteller 24 ist in eine Ringnut 25 des Pumpenstößels 12 eingesetzt und bildet eine Auflagefläche für eine Stößelfeder 26, die sich auf der gegenüber liegenden Seite an dem Connecting line 17 is enclosed and pressed firmly. The lower mounting ring 21, however, is placed on the pump tappet 12 adjacent to a spring plate 24 and pressed. The spring plate 24 is inserted into an annular groove 25 of the pump plunger 12 and forms a bearing surface for a plunger spring 26, located on the opposite side of the
Pumpenzylinderkopf 4 im Bereich der unteren Anlagefläche 5 abstützt. Die Stößelfeder 26 stellt zusammen mit dem Federteller 24 sicher, dass der Pump cylinder head 4 in the area of the lower contact surface 5 is supported. The plunger spring 26 together with the spring plate 24 ensures that the
Rollenstößel 2 und der Pumpenstößel 12 immer nach unten zur Anlage der Laufrolle 6 auf der Laufbahn der Nockenwelle 7 beziehungsweise des Nockens 1 1 gedrückt sind. Roller plunger 2 and the pump plunger 12 are always pressed down to rest the roller 6 on the track of the camshaft 7 and the cam 1 1.
Zur Montage der Dichtung 19 wird diese mit dem Befestigungsring 21 auf den Pumpenstößel 12 nach der Montage des Federtellers 24 festgepresst. Danach wird der Pumpenstößel 12 mit dem Federteller 24 und der Stößelfeder 26 in die Zylinderbohrung des Pumpenzylinders 3 eingesetzt. Anschließend wird der rechtwinklig abgewinkelte Metallring 20 mit seiner Metallringfläche 22a mittels eines Spezialwerkszeugs durch die Freisparungen 27 auf den Pumpenzylinder 3 aufgeschoben und ebenfalls festgepresst. Abschließend wird die so montierte Pumpe 1 zusammen mit dem Rollenstößel 2 an der Brennkraftmaschine angebaut. To mount the seal 19, this is pressed with the mounting ring 21 on the pump tappet 12 after assembly of the spring plate 24. Thereafter, the pump plunger 12 is inserted with the spring plate 24 and the plunger spring 26 in the cylinder bore of the pump cylinder 3. Subsequently, the rectangular angled metal ring 20 is pushed with its metal ring surface 22a by means of a special tool through the recesses 27 on the pump cylinder 3 and also pressed. Finally, the thus mounted pump 1 is grown together with the roller tappet 2 on the internal combustion engine.
Bei einer Aufwärtsbewegung des Pumpenstößels 12 wird die During an upward movement of the pump plunger 12 is the
längenveränderliche Dichtung 19 im Bereich zwischen dem rechtwinklig abgewinkelten Metallring 20 und dem Befestigungsring 21 nach außen gewölbt, so dass das Volumen in dem inneren Dichtungsraum 18 zwischen einer unterenvariable-length seal 19 arched in the region between the right angle angled metal ring 20 and the mounting ring 21 to the outside, so that the volume in the inner seal chamber 18 between a lower
Totpunktlage und einer oberen Totpunktlage (sowie umgekehrt) des Dead center and a top dead center (and vice versa) of
Pumpenstößels 12 zumindest angenähert gleich bleibt. Bei einer anschließenden Abwärtsbewegung des Pumpenstößels 12 geht die Wölbung der Dichtung 19 bis zu der dargestellten Ausbildung der Dichtung 19 zurück, die sich im Bereich der unteren Torpunktlage des Pumpenstößels einstellt. Das Volumen des den
inneren Dichtungsraum 18 umgebenden äußeren Dichtungsraums 28 verändert sich dabei zwar, diese Veränderung ist aber vollkommen unproblematisch, da sie durch einen die Stößelfeder 26 aufnehmenden Stößelfederraum 29 in einen Kurbelgehäuseraum der Brennkraftmaschine gelangt und ausgeglichen wird. Zudem ist es beim Betrieb der Brennkraftmaschine und der Pumpe 1 so, dass der innere Dichtungsraum 18 kraftstoffgefüllt ist, während der äußere Pump plunger 12 remains at least approximately the same. In a subsequent downward movement of the pump plunger 12, the curvature of the seal 19 goes back to the illustrated embodiment of the seal 19, which adjusts itself in the region of the lower gate point position of the pump plunger. The volume of the inner seal space 18 surrounding outer seal chamber 28 changes while this, but this change is completely unproblematic, since it passes through a the plunger spring 26 receiving plunger spring chamber 29 in a crankcase chamber of the internal combustion engine and is compensated. In addition, in the operation of the internal combustion engine and the pump 1, it is such that the inner seal space 18 is fuel-filled while the outer one
Dichtungsraum 28 normalerweise nur von Ölnebel beaufschlagt ist, so dass ein Druckausgleich des äußeren Dichtungsraums 28 problemlos erfolgen kann.
Sealing chamber 28 is normally acted upon only by oil mist, so that a pressure equalization of the outer seal chamber 28 can be done easily.
Claims
1 . Pumpe (1 ) zur Förderung eines Fluids, aufweisend einen mit einem 1 . Pump (1) for conveying a fluid, comprising one with a
Pumpenzylinderkopf (4) verbundenen Pumpenzylinder (3) und einem in dem Pumpenzylinder (3) translatorisch auf und ab bewegbaren Pumpenstößel (12), wobei der Pumpenstößel (12) gegenüber dem Pumpenzylinder (3) mittels einer längenveränderlichen Dichtung (19) abgedichtet ist, und wobei die Dichtung (19) mittels einer ersten Befestigung an dem Pumpenzylinder (3) und mittels einer zweiten Befestigung an dem Pumpenstößel (12) unter Einschluss eines inneren Dichtungsraums (18) befestigt ist, Pump cylinder head (4) connected pump cylinder (3) and in the pump cylinder (3) translationally movable up and down pump plunger (12), the pump plunger (12) relative to the pump cylinder (3) by means of a variable-length seal (19) is sealed, and the seal (19) being fastened to the pump cylinder (3) by means of a first attachment and to the pump ram (12) by means of a second attachment, including an inner seal space (18),
dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des inneren Dichtungsraums (18) zwischen einer unteren Totpunktlage und einer oberen Totpunktlage des Pumpenstößels (12) zumindest angenähert gleich ist. characterized in that the volume of the inner seal space (18) between a bottom dead center and a top dead center of the pump plunger (12) is at least approximately equal.
2. Pumpe (1 ) nach Anspruch 1 , 2. Pump (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (19) eine Rollmembran ist. characterized in that the seal (19) is a rolling diaphragm.
3. Pumpe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, 3. Pump (1) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Dichtung (19) ein elastischer Kunststoff oder ein Gummimaterial ist. characterized in that the material of the seal (19) is an elastic plastic or a rubber material.
4. Pumpe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, 4. Pump (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (19) an die erste Befestigung und die zweite Befestigung angespritzt ist. characterized in that the seal (19) is molded onto the first attachment and the second attachment.
5. Pumpe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, 5. Pump (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Befestigung und die zweite Befestigung jeweils ein Pressring sind.
characterized in that the first attachment and the second attachment are each a press ring.
6. Pumpe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, 6. Pump (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Befestigung ein rechtwinklig abgewinkelter Metallring (20) ist. characterized in that the first attachment is a right angle angled metal ring (20).
7. Pumpe (1 ) nach Anspruch 6, 7. Pump (1) according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (20) mit einer ersten characterized in that the metal ring (20) with a first
Metallringfläche (22a) auf dem Außenumfang des Pumpenzylinders (3) bis zur Anlage einer zweiten abgewinkelten Metallfläche (22b) an die angrenzende Stirnfläche (23) des Pumpenstößels (3) aufgesetzt ist. Metal ring surface (22a) on the outer circumference of the pump cylinder (3) until a second angled metal surface (22b) to the adjacent end face (23) of the pump plunger (3) is placed.
8. Pumpe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, 8. Pump (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Befestigung als Befestigungsring (21 ) ausgebildet ist, der auf den Pumpenstößel (12) benachbart zu einem Federteller (24) aufgesetzt ist. characterized in that the second attachment as a fastening ring (21) is formed, which is placed on the pump plunger (12) adjacent to a spring plate (24).
9. Pumpe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, 9. Pump (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass in den Pumpenzylinder (3) und/oder den Pumpenzylinderkopf (4) eine den inneren Dichtungsraum (18) mit einem Zulauf verbindende Verbindungsleitung (17) eingelassen ist. characterized in that in the pump cylinder (3) and / or the pump cylinder head (4) a the inner seal chamber (18) with an inlet connecting connecting line (17) is inserted.
10. Pumpe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, 10. Pump (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1 ) eine Kraftstoffpumpe und das Fluid Kraftstoff ist. characterized in that the pump (1) is a fuel pump and the fluid is fuel.
1 1 . Pumpe (1 ) nach Anspruch 10, 1 1. Pump (1) according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der innere Dichtungsraum (18) characterized in that the inner seal space (18)
kraftstoffgefüllt ist.
fuel-filled.
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