ITTO990214U1

ITTO990214U1 - RADIAL PISTON PUMP FOR HIGH PRESSURE FUEL SUPPLY FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Info

Publication number: ITTO990214U1
Authority: IT
Inventors: Matthaeis Sisto Luigi De
Original assignee: Elasis Sistema Ricerca Fiat
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-05-30
Also published as: ITTO990214V0; WO2001040647A1; AU5438201A; IT248791Y1

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del modello industriale di utilità of the industrial utility model

La presente innovazione si riferisce ad una pompa a pistoni radiali per l'alimentazione di combustibile ad alta pressione per un motore a combustione interna. The present innovation refers to a radial piston pump for feeding fuel at high pressure for an internal combustion engine.

Le pompe note del tipo suddetto, tipicamente le pompe a tre pistoni a 120° fra loro, presentano in genere un corpo cavo, il quale è munito di tre cilindri radiali per i tre pistoni. All'interno del corpo cavo è disposto un eccentrico comune, atto ad azionare in sequenza i pistoni, i quali sono spinti verso l'eccentrico da corrispondenti molle di richiamo. Il corpo cavo è infine chiuso da una flangia, pure in ghisa, la quale presenta un supporto per l'albero dell'eccentrico e porta una serie di condotti di adduzione del combustibile alla pompa. Known pumps of the aforesaid type, typically three-piston pumps at 120 ° to each other, generally have a hollow body, which is provided with three radial cylinders for the three pistons. A common eccentric is arranged inside the hollow body, adapted to actuate the pistons in sequence, which are pushed towards the eccentric by corresponding return springs. The hollow body is finally closed by a flange, also in cast iron, which has a support for the eccentric shaft and carries a series of fuel supply ducts to the pump.

Nelle pompe note fin qui, il corpo cavo è in ghisa ed è ottenuto di fusione. Esso presenta tre aperture radiali, in ciascuna delle quali viene inserito un cilindro in acciaio. Ciascun cilindro presenta uno spallamento contro cui si appoggia la corrispondente molla di richiamo. Questa si appoggia inoltre contro un pattino portato dal pistone, il quale collabora con una porzione piana di un anello girevole sull'eccentrico. In the pumps known up to now, the hollow body is made of cast iron and is obtained by casting. It has three radial openings, in each of which a steel cylinder is inserted. Each cylinder has a shoulder against which the corresponding return spring rests. The latter also rests against a shoe carried by the piston, which collaborates with a flat portion of a rotating ring on the eccentric.

Inoltre, ciascun cilindro è associato ad una piastra porta-valvole, su cui sono disposte una valvola di aspirazione ed una valvola di mandata del cilindro. Questa piastra è sul cilindro, e quindi sul corpo cavo, ad opera di una piastra di chiusura in acciaio, fissata sul corpo cavo mediante bulloni. Furthermore, each cylinder is associated with a valve holder plate, on which an intake valve and a delivery valve of the cylinder are arranged. This plate is on the cylinder, and therefore on the hollow body, by means of a steel closing plate, fixed on the hollow body by means of bolts.

Questa pompa presenta vari inconvenienti. Innanzitutto, il corpo cavo e la flangia di chiusura in ghisa richiedono degli spessori notevoli delle pareti, per cui la pompa risulta relativamente ingombrante. Inoltre, le varie lavorazioni separate dei cilindri e degli altri supporti, e le lavorazioni delle rispettive sedi nella ghisa risultano molto complicate e costose. This pump has various drawbacks. First of all, the hollow body and the cast iron closing flange require considerable wall thicknesses, so that the pump is relatively bulky. Furthermore, the various separate machining of the cylinders and of the other supports, and the machining of the respective seats in the cast iron are very complicated and expensive.

Scopo dell'innovazione è quello di realizzare una pompa a pistoni radiali del tipo suddetto, la quale risulti di ingombro ridotto e di fabbricazione semplice ed economica, eliminando quindi gli inconvenienti sopra elencati per le pompe della tecnica nota. The object of the innovation is to provide a radial piston pump of the aforesaid type, which is compact in size and simple and inexpensive to manufacture, thus eliminating the drawbacks listed above for pumps of the known art.

Secondo l'innovazione, questo scopo viene raggiunto con la pompa a pistoni radiali per l'alimentazione di combustibile ad alta pressione per un motore a combustione interna; la quale comprende un corpo cavo avente un gruppo di cilindri radiali, in ciascuno dei quali è scorrevole un corrispondente pistone, detti pistoni essendo azionati da un eccentrico comune girevole all'interno di detto corpo cavo; e comprende anche una flangia di chiusura di detto corpo cavo, portante una serie di condotti di adduzione del combustibile da comprimere; ed è caratterizzata dal fatto che detto corpo cavo è in acciaio ad alta resistenza e porta di pezzo detti cilindri. According to the innovation, this object is achieved with the radial piston pump for feeding fuel at high pressure for an internal combustion engine; which comprises a hollow body having a group of radial cylinders, in each of which a corresponding piston slides, said pistons being operated by a common eccentric rotatable inside said hollow body; and also comprises a flange for closing said hollow body, carrying a series of feed ducts for the fuel to be compressed; and is characterized in that said hollow body is made of high-strength steel and carries said cylinders in one piece.

Per una migliore comprensione dell'innovazione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione del modello, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio dell'annesso disegno, in cui la Figura unica è una vista laterale, parzialmente sezionata di una pompa a pistoni radiali per l'alimentazione di combustibile, secondo 1 'innovazione . For a better understanding of the innovation, a preferred embodiment of the model is described herein, made by way of example with the aid of the attached drawing, in which the single Figure is a side view, partially sectioned, of a radial piston pump for fuel supply, according to the innovation.

Con riferimento alla Figura, con 5 è genericamente indicata una pompa ad alta pressione per l'alimentazione del combustibile ad un motore a combustione interna, ad esempio a ciclo diesel. Là pompa 5 è a pistoni radiali, e presenta tre cilindri 6, di cui solo uno è visibile in Figura. I cilindri 6 sono disposti a stella in un corpo cavo 7, con gli assi a distanza angolare reciproca di 120°. Il corpo cavo 7 è chiuso a tenuta,da una flangia di chiusura 8 portante dei condotti 10 di adduzione del combustibile ai cilindri 6. With reference to the Figure, 5 generically indicates a high pressure pump for feeding fuel to an internal combustion engine, for example with a diesel cycle. The pump 5 is with radial pistons, and has three cylinders 6, of which only one is visible in the Figure. The cylinders 6 are arranged in a star shape in a hollow body 7, with the axes at a mutual angular distance of 120 °. The hollow body 7 is sealed by a closing flange 8 carrying the ducts 10 for feeding the fuel to the cylinders 6.

La pompa 5 è munita di un albero di azionamento 9, di pezzo con un eccentrico 11, il quale è alloggiato in una camera centrale 12 del corpo cavo 7. L’eccentrico 11 porta una camma anulare di comando della pompa 5, la quale è formata da un anello 13 girevole sull'eccentrico 11. La superficie esterna dell'anello 13 è munita di tre porzioni piane 14 associate ai cilindri 6, ciascuna porzione piana essendo perpendicolare all'asse del corrispondente cilindro 6. The pump 5 is provided with an actuation shaft 9, one piece with an eccentric 11, which is housed in a central chamber 12 of the hollow body 7. The eccentric 11 carries an annular control cam of the pump 5, which is formed by a ring 13 rotatable on the eccentric 11. The outer surface of the ring 13 is provided with three flat portions 14 associated with the cylinders 6, each flat portion being perpendicular to the axis of the corresponding cylinder 6.

In ciascun cilindro 6 è scorrevole un corrispondente pistone 16. La superficie radiale esterna del pistone 16 delimita nel cilindro 6 una camera di compressione 15. Il pistone 16 sporge dal cilindro 6 verso l'albero 9, e porta un pattino 17, atto a scorrere, in modo noto, sulla corrispondente porzione 14 dell'anello 13. Quando si ruota l'albero 9, l'anello 13 fa spostare positivamente i pistoni 16 in sequenza nella direzione della compressione ossia, verso l'esterno. A corresponding piston 16 slides in each cylinder 6. The external radial surface of the piston 16 delimits a compression chamber 15 in the cylinder 6. The piston 16 projects from the cylinder 6 towards the shaft 9, and carries a shoe 17, able to slide , in a known way, on the corresponding portion 14 of the ring 13. When the shaft 9 is rotated, the ring 13 causes the pistons 16 to move positively in sequence in the direction of compression, that is, towards the outside.

Secondo l'innovazione, il corpo cavo 7 è in acciaio ad alta resistenza, ed è dimensionato in modo da sopportare una pressione dell'ordine di 1.600 bar per il combustibile da comprimere. Preferibilmente, il corpo cavo 7 è in acciaio temprato, e la flangia 8 è in alluminio formata di fusione. Le superfici di accoppiamento con altri organi della pompa sono in ogni caso lavorate su macchine utensili da taglio e/o su rettificatrici. According to the innovation, the hollow body 7 is made of high-strength steel, and is sized so as to withstand a pressure of the order of 1,600 bar for the fuel to be compressed. Preferably, the hollow body 7 is made of hardened steel, and the flange 8 is made of cast aluminum. The coupling surfaces with other pump members are in any case machined on cutting machine tools and / or on grinding machines.

In particolare, il corpo cavo 7 presenta, in corrispondenza di ciascun cilindro 6, un'appendice 18 a manicotto cilindrico 18, la quale è diretta radialmente verso il centro della pompa. L'appendice 18 viene lavorata internamente con elevata precisione secondo il diametro previsto per il cilindro 6 stesso. In particular, the hollow body 7 has, at each cylinder 6, an appendage 18 with a cylindrical sleeve 18, which is directed radially towards the center of the pump. The appendix 18 is machined internally with high precision according to the diameter provided for the cylinder 6 itself.

L'appendice 18 definisce, con una superficie cilindrica 19 all'interno del corpo 6, un vano anulare 20, in cui è alloggiata una molla di compressione 21, di richiamo del corrispondente pistone 16. La molla 21 si appoggia da una parte contro il fondo del vano anulare 20 e dall'altra contro un disco 22 fissato sul pistone 16 ed adiacente al pattino 17. Questo è di pezzo con un manicotto 23 scorrevole sulla superficie cilindrica 19 del corpo 6, per cui impedisce alla molla 21 di impegnare la superficie 19. Il pattino 17 è munito di fori 24 per evitare un effetto stantuffo del pattino 17 nel vano anulare 20. The appendix 18 defines, with a cylindrical surface 19 inside the body 6, an annular compartment 20, in which a compression spring 21 is housed, for returning the corresponding piston 16. The spring 21 rests on one side against the bottom of the annular compartment 20 and on the other against a disc 22 fixed on the piston 16 and adjacent to the shoe 17. This is in one piece with a sleeve 23 sliding on the cylindrical surface 19 of the body 6, whereby it prevents the spring 21 from engaging the surface 19. The shoe 17 is provided with holes 24 to avoid a piston effect of the shoe 17 in the annular space 20.

Il corpo cavo 7 è munito, coassialmente con ciascun cilindro 6, di una sede filettata 26 per una ghiera di fissaggio 27 a tenuta. Tra la sede filettata 26 ed uno spallamento 28 del corpo cavo 7 è disposta una sede 29 per una piastra porta-valvole 31, la quale viene fissata nella sede 29 dalla ghiera 27. The hollow body 7 is provided, coaxially with each cylinder 6, with a threaded seat 26 for a sealing ring nut 27. Between the threaded seat 26 and a shoulder 28 of the hollow body 7 there is a seat 29 for a valve holder plate 31, which is fixed in the seat 29 by the ring nut 27.

Sulla piastra 31 è disposta una valvola di aspirazióne 32, nota in sé, la quale è in comunicazione con i condotti di aspirazione 10. Sulla piastra 31 è inoltre disposta una valvola di mandata, non visibile in Figura, la quale è in comunicazione con un una serie di condotti portati dal corpo cavo 7 e comprendenti un condotto di mandata 33. On the plate 31 there is an intake valve 32, known per se, which is in communication with the intake ducts 10. On the plate 31 there is also a delivery valve, not visible in the Figure, which is in communication with a a series of conduits carried by the hollow body 7 and comprising a delivery conduit 33.

Il corpo cavo 7 è inoltre munito di una sede cilindrica 34 parallela all'albero 9. La sede 34 è in comunicazione con il condotto di mandata 33 ed è atta ad accogliere una valvola di mandata 36 nota in sé. La valvola 36 è tenuta nella sua sede 34 ad opera di una ghiera filettata 37, la quale è collegata ad un raccordo 38 per un condotto del combustibile in pressione. The hollow body 7 is also provided with a cylindrical seat 34 parallel to the shaft 9. The seat 34 is in communication with the delivery duct 33 and is adapted to receive a delivery valve 36 known per se. The valve 36 is held in its seat 34 by a threaded ring nut 37, which is connected to a fitting 38 for a pressurized fuel duct.

Il corpo cavo 7 è di pezzo con una flangia 39 portante degli elementi di fissaggio della pompa 5. Invece, la flangia di chiusura 8 del corpo cavo 7 è munita di una sede radiale 41, in cui è fissata una valvola 42 di adduzione del combustibile da una pompa di bassa pressione, non mostrata, ai condotti di adduzione 10. The hollow body 7 is made of one piece with a flange 39 carrying the fixing elements of the pump 5. Instead, the closing flange 8 of the hollow body 7 is provided with a radial seat 41, in which a fuel supply valve 42 is fixed from a low pressure pump, not shown, to the supply pipes 10.

Da quanto visto sopra risultano evidenti i vantaggi della pompa a pistoni radiali dell'innovazione rispetto alle pompe della tecnica nota. Infatti, il corpo cavo 7 in acciaio può avere dimensioni ridotte rispetto a quelle richieste dalla fusione in ghisa, per resistere alle alte pressioni previste, per cui la pompa 5 può assumere un minore ingombro. Inoltre, i cilindri 6 di pezzo con il corpo cavo 7 riducono il costo di fabbricazione della pompa 5. From what has been seen above, the advantages of the radial piston pump of the invention with respect to the pumps of the known art are evident. In fact, the hollow body 7 made of steel can have smaller dimensions than those required by the cast iron casting, in order to withstand the high pressures required, so that the pump 5 can take up less space. Furthermore, the cylinders 6 in one piece with the hollow body 7 reduce the manufacturing cost of the pump 5.

Si intende che alla pompa descritta possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. It is understood that various modifications and improvements can be made to the pump described without departing from the scope of the claims.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Radial piston pump for high pressure fuel supply for an internal combustion engine; comprising a hollow body (7) having a group of radial cylinders (6), in each of which a corresponding piston (16) slides, said pistons (16) being operated by a common eccentric (11) rotating inside said hollow body (7); and also comprising a flange (8) for closing said hollow body (7), and carrying a series of feed ducts (10) for the fuel to be compressed; characterized in that said hollow body (7) is made of high-strength steel and carries said cylinders (6) in one piece.

2. Pump according to claim 1, characterized in that each of said cylinders (6) is obtained in a corresponding radial appendage (18) forming, with an internal surface (19) said hollow body (7) an annular compartment (20) adapted to house a compression spring (21) for returning the corresponding piston (16).

3. Pump according to claim 2, characterized in that said hollow body (7) is provided at each cylinder (6) with a seat (29) for a valve-holder plate (31), and with a threaded seat ( 26) coaxial with said cylinder (6) to accommodate a ring nut (27) for sealing said plate (31).

4. Pump according to claim 3, characterized in that said hollow body (7) further carries a seat (34) for a delivery valve (36) in communication with a delivery duct (33) for the pressurized fuel.

5. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that said closing flange (8) is sealedly connected to said hollow body (7), said flange (8) being provided with a radial seat (41) in which it is fixed a fuel supply valve (42) to said supply ducts (10).

6. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that said hollow body (7) is integral with another flange (39) carrying the fixing elements of the pump.

7. Radial piston pump for high pressure fuel supply for an internal combustion engine, substantially as described with reference to the accompanying drawings.