WO2009059835A2 - Radialkolbenpumpe mit einem prismatischem grundkörper für ein kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Radialkolbenpumpe mit einem prismatischem grundkörper für ein kraftstoffeinspritzsystem Download PDF

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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • Radial piston pump with a prismatic body for a fuel injection system Radial piston pump with a prismatic body for a fuel injection system
  • Radial piston pumps for fuel injection systems are known for example from DE 102 21 305 Al.
  • the pump housing is very complicated shape.
  • the low-pressure channels and the high-pressure channels and at least one bearing seat for the drive shaft are integrated into the pump housing. Therefore, the pump housing is very complicated in shape and very expensive and expensive to manufacture. Because of the complicated geometry, it can be produced economically only by casting.
  • Each type of radial piston pump requires a separate mold and each type of pump housing must be machined and assembled after casting on a dedicated production line.
  • the invention is based on the object to provide a radial piston pump, which is cheaper to manufacture and at the same time allows a great deal of flexibility in terms of the number of pump elements.
  • This task is at a radial piston pump for high-pressure fuel supply at
  • Fuel injection systems of internal combustion engines having at least one with respect to a stored in a pump housing drive shaft radially arranged pump element, wherein the one or more pump elements are actuated by the drive shaft and one suction side and one each Have high-pressure side, solved in that the pump housing is made of a prismatic body.
  • a prismatic base body for example, has the shape of an annular cross-section, manufacturing technology very easy to implement and can be done fully automatically in a machining center.
  • a further very advantageous embodiment of the basic body according to the invention provides that the outer contour of the main body has a cross section in the form of a regular polygon, in particular a triangle or a quadrangle.
  • the outer contour of the base body has a cross section in the form of a regular polygon, in particular a triangle or a quadrangle.
  • Pump elements or even more pump elements is identical.
  • the essential difference between finished basic bodies of radial piston pumps according to the invention with one, two or more pump elements consists in the number of receiving bores in the main body, which must correspond to the number of pump elements.
  • these variants can all be edited on the same machine tool without retrofitting. This results in considerable production engineering and economic advantages.
  • a mounting flange is provided on a first end side of the base body.
  • This mounting flange firstly serves to connect the main body or the pump housing to the internal combustion engine.
  • the mounting flange can also have a bearing for the drive shaft.
  • a bearing cap is provided on a second end face of the base body, which has a second bearing for the drive shaft.
  • both bearings of the drive shaft are not arranged directly in the pump housing, but are arranged in the mounting flange or the bearing cap, the mounting of the bearing outside of the pump housing, which greatly simplifies the assembly.
  • connecting means in particular a screw connection, are provided between the fastening flange and the bearing cover, which run outside the base body and parallel to a longitudinal axis of the base body and the fastening flange and the bearing cap Press in the axial direction against the body.
  • the fastening flange and / or the bearing cap can be detachably connected, in particular by a screw connection or inseparably, in particular by welding, to the base body.
  • the pump elements of the radial piston pump according to the invention comprise a piston, a cylinder and a cylinder head, wherein the piston oscillates in the cylinder and limits a delivery space.
  • the cylinder and cylinder head of the pump elements are releasably connected, in particular by a screw connection or by welding, to the base body.
  • the pump elements or the stationary parts of the pump elements are releasably connected, in particular by a screw connection or by welding, to the base body.
  • the complexity of the pump housing according to the invention can be further reduced by providing low-pressure channels in the base body and / or the bearing cap, and by connecting the low-pressure channels with the suction side of the pump element (s). This makes it possible to produce the low-pressure channels outside of the pump housing, which usually brings a manufacturing simplification with it.
  • the radial piston pump according to the invention it is also possible in the radial piston pump according to the invention to integrate in the bearing cap even more modules of the low-pressure region of the fuel injection system, such as a metering unit or a KÜV and other more. Because the bearing cap or the mounting flange is only subjected to the low pressure and is not exposed to the delivery pressure of the radial piston pump of over 2,000 bar, it is often sufficient to produce the mounting flange and / or the bearing cap made of aluminum or a high-strength plastic. As a result, manufacturing costs can be saved to a considerable extent and it can be used other and very economical production processes, such as plastic syringes. These manufacturing methods are not applicable to a conventional pump housing.
  • the base body is produced by forming, in particular by hot rolling, cold rolling and / or extrusion. Forging is also an alternative. In any case, all forming processes have in common that the properties of the blank or semi-finished product produced in this way are very good by forming a structural improvement takes place. This also further increases the load capacity of the pump housing according to the invention.
  • Figure 1 shows a partial longitudinal section through a first embodiment of a pump housing according to the invention without pump elements and without
  • Figure 2 shows an embodiment of a radial piston pump according to the invention.
  • FIG. 1 shows a partial longitudinal section through a pump housing according to the invention.
  • the pump housing according to the invention essentially comprises a prismatic base body 1, which has a receiving bore 5.1.
  • This receiving bore 5.1 is arranged radially and orthogonal to a longitudinal axis 3, as is apparent from the section along the line A-A in the right part of Figure 1.
  • the receiving bore 5.1 serves to receive a pump element (not shown in FIG. 1).
  • a flattening 7.1 is provided on the prismatic base body 1.
  • This flattening 7.1 serves as a contact surface and / or sealing surface for the pump element, not shown.
  • the flattening 7.1 can be made either already during the forming of the main body 1, for example by extrusion.
  • a mounting flange 9 is provided at a first end face (without reference numeral) of the main body 1.
  • the mounting flange 9 has a compatible with the inner diameter D 1 of the prismatic body 1 cylindrical projection 11.
  • a bearing cap 17 is present, which likewise has a projection 11 and a bearing surface 13.
  • the bearing cap 17 is closed in contrast to the mounting flange 9, and thus seals an interior of the prismatic body 1 from liquid-tight.
  • the radial piston pump according to the invention should have only one pump element, only the receiving bore 5.1 and the flattening 7.1 is machined out of the blank of the base body 1.
  • the radial piston pump is to have two pump elements, 180 ° to the receiving bore 5.1 and the flattening 7.1 offset a second receiving bore 5.2 and a second flattening 7.2 from the prismatic body 1 worked out.
  • the radial piston pump according to the invention is used for high pressure supply of a very powerful engine, it may also be necessary to provide three pump elements. In this case, a total of three receiving bores 5.1, 5.3 and 5.4 and three flats 7.1, 7.3 and 7.4 worked out of the blank of the base body 1. In this case, it is recommended to arrange the three mounting holes 5.1, 5.3 and 5.4 as well as the flats 7.1, 7.3 and 7.4 offset by 120 ° to each other.
  • the optional additional receiving bores 5.2, 5.3 and 5.4 are indicated by broken lines in section A-A. It should be emphasized that the main body 1 is made of the same blank regardless of the number of pump elements.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a radial piston pump according to the invention with two pump elements 29, which are arranged offset 180 ° to each other, shown in section.
  • a drive shaft 23 is provided in the interior of the main body 1.
  • the drive shaft 23 is rotatably mounted on the bearings 13 of the mounting flange 9 and the bearing cap 17.
  • the illustrated in Figure 2 embodiment of a drive shaft 23 has an eccentric portion 25 on which a polygon ring, as is known from the prior art, is rotatably mounted.
  • the invention is not limited to this type, but can be equipped with all types of eccentric shafts or camshafts.
  • a pump element 29 comprising inter alia a piston 31, a cylinder 33 and a cylinder head 35, is used.
  • the cylinder head 35 and the cylinder 33 are integrally formed.
  • a high-pressure passage 43 extends from the delivery chamber 41 perpendicular to the plane of the drawing and provides the hydraulic connection between a pressure-side check valve (not shown) and the common rail (also not shown) of the fuel injection system.
  • suction side of the pump elements 29 is shown.
  • This suction side includes a check valve 45, low pressure channels 47.1, 47.2 and 47.3 and an annular groove 49th
  • the annular groove 49 is arranged on the outer diameter of the projection 11 of the bearing cap 17 and is supplied via a fuel supply, not shown, by a prefeed pump with fuel from a fuel tank.
  • the check valve 45 is fastened by a cover 51 in the cylinder head 35.
  • the pump housing according to the invention which comprises a prismatic main body 1 and is supplemented by a mounting flange 9 and a bearing cap 17, firstly has a very simple structure, since the main body 1 has a prismatic shape. This makes it possible to produce this basic body 1 by forming or turning from the solid. At the same time, a large number of high-performance materials are available.
  • the same prismatic body can be used for both radial piston pumps with one or more pumping elements.
  • the bearings of the mounting flange 9, the drive shaft 23, the polygon ring 27, the bearing cap 17 are independent of the number of pump elements used 29.
  • the base body 1 is adapted to the desired number of pump elements 29, that correspondingly many receiving holes 5 and 7 flats radially Distributed distributed over the circumference in the base body 1. This also makes it possible to produce radial piston pumps with different flow rates on a production line, so that they can be utilized very evenly and all radial piston pumps can use the same manufacturing technology.

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Abstract

Es wird eine Radialkolbenpumpe vorgeschlagen, deren Pumpengehäuse im Wesentlichen aus einem prismatischen Grundkörper (1), einem Befestigungsflansch (9) und einem Lagerdeckel (17) besteht. Dieser prismatische Grundkörper kann für Radialkolbenpumpen mit einem oder mehreren Pumpenelementen ohne nennenswerte Änderungen eingesetzt werden.

Description

Beschreibung
Titel
Radialkolbenpumpe mit einem prismatischem Grundkörper für ein Kraftstoffeinspritzsystem
Stand der Technik
Radialkolbenpumpen für Kraftstoffeinspritzsysteme sind beispielsweise aus der DE 102 21 305 Al bekannt. Bei dieser Radialkolbenpumpe ist das Pumpengehäuse sehr kompliziert geformt. Beispielsweise sind die Niederdruckkanäle und die Hochdruckkanäle sowie mindestens ein Lagersitz für die Antriebswelle in das Pumpengehäuse integriert. Daher ist das Pumpengehäuse sehr kompliziert in seiner Form und sehr aufwändig und teuer in der Herstellung. Wegen der komplizierten Geometrie kann es wirtschaftlich nur durch Gießen hergestellt werden. Für jeden Typ von Radialkolbenpumpe ist eine gesonderte Gussform erforderlich und jeder Pumpengehäuse-Typ muss nach dem Gießen auf einer speziellen Fertigungslinie spanend bearbeitet und montiert werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Radialkolbenpumpe bereitzustellen, die fertigungstechnisch günstiger ist und gleichzeitig eine große Flexibilität hinsichtlich der Zahl der Pumpenelemente zulässt.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einer Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei
Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen mit mindestens einem bezüglich einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle radial angeordneten Pumpenelement, wobei das oder die Pumpenelemente von der Antriebswelle betätigt werden und je eine Saugseite und je eine Hochdruckseite aufweisen, dadurch gelöst, dass das Pumpengehäuse aus einem prismatischen Grundkörper hergestellt wird.
Durch die Verwendung eines prismatischen Grundkörpers kann dieser nicht nur durch Gießen, sondern durch Umformen, wie beispielweise Walzen oder Strangpressen hergestellt werden. Dadurch ergeben sich erstens mehr Freiheitsgrade bei der Werkstoffwahl und es können auch hochfeste Werkstoffe eingesetzt werden.
Des weiteren ist die Herstellung eines prismatischen Grundkörpers, der beispielsweise die Form eines kreisringförmigen Querschnitts hat, fertigungstechnisch sehr einfach realisierbar und kann vollautomatisch in einem Bearbeitungszentrum erfolgen.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Grundkörpers sieht vor, dass die Außenkontur des Grundkörpers einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons, insbesondere eines Dreiecks oder eines Vierecks, aufweist. Dadurch sind an der Außenkontur des Grundkörpers bereits Abflachungen vorhanden, die als Anlagefläche für ein Pumpenelement, insbesondere einen Zylinderkopf eines Pumpenelements, dienen können.
Dies bedeutet nicht anderes, als dass der Rohling eines erfindungsgemäßen Grundkörpers für Kraftstoffhochdruckpumpen mit einem Pumpenelement, zwei Pumpenelementen, drei
Pumpenelementen oder noch mehr Pumpenelementen, identisch ist. Der wesentliche Unterschied zwischen fertig bearbeiteten erfindungsgemäßen Grundkörpern von Radialkolbenpumpen mit einem, zwei oder mehreren Pumpenelementen besteht hinsichtlich der Zahl der Aufhahmebohrungen in dem Grundkörper, die der Zahl der Pumpenelemente entsprechen muss. Diese Varianten können aber alle auf der gleichen Werkzeugmaschine ohne Umrüstung bearbeitet werden. Dadurch ergeben sich erhebliche fertigungstechnische und wirtschaftliche Vorteile.
Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Aufhahmebohrungen als Stufenbohrung auszubilden, so dass an dem radial äußeren Ende der Aufhahmebohrung eine Abflachung entsteht, die als Anlagefläche und/oder Dichtfläche für das Pumpenelement dienen kann.
Auch hier gilt wieder, dass durch den erfindungsgemäßen Grundkörper mit einer sehr einfachen Geometrie, die Fertigung verschiedener Ausführungsformen von Radialkolbenpumpen mit verschiedenen Zahlen von Pumpenelementen, auf dem gleichen Bearbeitungszentrum beziehungsweise der gleichen Fertigungseinrichtung vorgenommen werden kann und dadurch die Zahl der Gleichteile bei der Fertigung von Radialkolbenpumpen drastisch erhöht wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe ist an einer ersten Stirnseite des Grundkörpers ein Befestigungsflansch vorgesehen. Dieser Befestigungsflansch dient erstens dazu, den Grundkörper beziehungsweise das Pumpengehäuse mit der Brennkraftmaschine zu verbinden. Gleichzeitig kann der Befestigungsflansch aber auch ein Lager für die Antriebswelle aufweisen. Dadurch wird die Komplexität des Pumpengehäuses weiter reduziert und das erste Lager für die Antriebswelle kann mitsamt dem zugehörigen Dichtring in dem Befestigungsflansch montiert werden, bevor dieser mit dem Grundkörper verbunden wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an einer zweiten Stirnseite des Grundkörpers ein Lagerdeckel vorgesehen, der ein zweites Lager für die Antriebswelle aufweist.
Dadurch, dass beide Lager der Antriebswelle nicht direkt im Pumpengehäuse angeordnet sind, sondern im Befestigungsflansch bzw. dem Lagerdeckel angeordnet sind, erfolgt die Montage der Lager außerhalb des Pumpengehäuses, was die Montage sehr vereinfacht.
Um den Befestigungsflansch und den Lagerdeckel sicher und einfach mit dem Grundkörper zu verbinden, ist vorgesehen, dass zwischen Befestigungsflansch und Lagerdeckel Verbindungsmittel, insbesondere eine Schraubverbindung, vorhanden sind, die außerhalb des Grundkörpers und parallel zu einer Längsachse des Grundkörpers verlaufen und den Befestigungsflansch und den Lagerdeckel in axialer Richtung gegen den Grundkörper pressen.
Diese dazu erforderlichen Schrauben sind in Umfangsrichtung versetzt zu den Pumpenelementen angeordnet, so dass die Pumpenelemente durch diese in axialer Richtung verlaufenden Schrauben nicht behindert werden.
Alternativ kann der Befestigungsflansch und/oder der Lagerdeckel lösbar, insbesondere durch eine Schraubverbindung oder unlösbar, insbesondere durch Schweißen, mit dem Grundkörper verbunden werden. Die Pumpenelemente der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe umfassen einen Kolben, einen Zylinder und einen Zylinderkopf, wobei der Kolben in dem Zylinder oszilliert und einen Förderraum begrenzt. Alternativ ist es möglich Zylinder und Zylinderkopf einstückig oder als getrennte Bauteile auszubilden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Zylinder und Zylinderkopf der Pumpenelemente lösbar, insbesondere durch eine Schraubverbindung oder durch Schweißen mit dem Grundkörper verbunden wird. Dadurch ist es auf einfache und sehr gut in einer Großserienfertigung realisierbarer Weise möglich, die Pumpenelemente beziehungsweise die ortsfesten Teile der Pumpenelemente mit dem Grundkörper zu verbinden.
Die Komplexität des erfindungsgemäßen Pumpengehäuses kann weiter dadurch reduziert werden, dass in dem Grundkörper und/oder dem Lagerdeckel Niederdruckkanäle vorgesehen sind und dass die Niederdruckkanäle mit der Saugseite des oder der Pumpenelemente verbunden sind. Dadurch ist es möglich, die Niederdruckkanäle außerhalb des Pumpengehäuses herzustellen, was in aller Regel eine fertigungstechnische Vereinfachung mit sich bringt.
Auch ist es bei der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe möglich, in dem Lagerdeckel noch weitere Baugruppen des Niederdruckbereichs des Kraftstoffeinspritzsystems, wie beispielsweise eine Zumesseinheit oder eine KÜV und anderes mehr, zu integrieren. Weil der Lagerdeckel beziehungsweise der Befestigungsflansch lediglich mit dem Niederdruck beaufschlagt wird und nicht dem Förderdruck der Radialkolbenpumpe von über 2.000 bar ausgesetzt ist, ist es oftmals ausreichend, den Befestigungsflansch und/oder den Lagerdeckel aus Aluminium oder einem hochfesten Kunststoff herzustellen. Dadurch lassen sich Fertigungskosten in erheblichem Umfang einsparen und es können andere und sehr wirtschaftliche Herstellungsverfahren, wie beispielsweise Kunststoffspritzen, eingesetzt werden. Diese Fertigungsverfahren sind bei einem herkömmlichen Pumpengehäuse nicht einsetzbar.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper durch Umformen, insbesondere durch Warmwalzen, Kaltwalzen und/oder Strangpressen hergestellt wird. Auch Schmieden ist eine Alternative. In jedem Fall ist allen Umformverfahren gemeinsam, dass die Eigenschaften des solcher Art hergestellten Rohlings oder Halbzeugs sehr gut sind, da durch das Umformen eine Gefügeverbesserung stattfindet. Auch dadurch wird die Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Pumpengehäuses weiter erhöht.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren
Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 Einen Teillängsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pumpengehäuses ohne Pumpenelemente und ohne
Antriebswelle und
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Pumpengehäuse. Das erfindungsgemäße Pumpengehäuse umfasst im Wesentlichen einen prismatischen Grundkörper 1, der eine Aufnahmebohrung 5.1 aufweist. Diese Aufnahmebohrung 5.1 ist radial und orthogonal zu einer Längsachse 3 angeordnet, wie sich aus dem Schnitt entlang der Linie A-A im rechten Teil der Figur 1 ergibt. Die Aufnahmebohrung 5.1 dient dazu, ein Pumpenelement (nicht dargestellt in Figur 1) aufzunehmen.
Senkrecht zur Aufnahmebohrung 5.1 ist an dem prismatischen Grundkörper 1 eine Abflachung 7.1 vorgesehen. Diese Abflachung 7.1 dient als Anlagefläche und/oder Dichtfläche für das nicht dargestellte Pumpenelement. Die Abflachung 7.1 kann entweder bereits beim Umformen des Grundkörpers 1, beispielsweise durch Strangpressen hergestellt werden. Alternativ ist es auch möglich, den Grundkörper 1 als dickwandiges Rohr mit kreiszylindrischem Querschnitt herzustellen und anschließend die Abflachung 7.1 , beispielsweise durch Fräsen oder Drehen herzustellen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Aufnahmebohrung 5.1 als Stufenbohrung auszuführen und die Abflachung 7.1 mit einem entsprechend geformten Stufenbohrer herzustellen.
An einer ersten Stirnseite (ohne Bezugszeichen) des Grundkörpers 1 ist ein Befestigungsflansch 9 vorgesehen. Der Befestigungsflansch 9 weist einen mit dem Innendurchmesser D1 des prismatischen Grundkörpers 1 kompatiblen zylindrischen Vorsprung 11 auf. In diesem Vorsprung 11 sind eine Lagerfläche 13 und ein Absatz 15, der zur Aufnahme eines nicht dargestellten Axialwellendichtrings dient, vorgesehen.
An der anderen Stirnseite des prismatischen Grundkörpers 1 ist ein Lagerdeckel 17 vorhanden, der ebenfalls einen Vorsprung 11 und eine Lagerfläche 13 aufweist. Der Lagerdeckel 17 ist im Gegensatz zum Befestigungsflansch 9 verschlossen, und dichtet somit einen Innenraum des prismatischen Grundkörpers 1 flüssigkeitsdicht ab.
Wie sich aus dem Schnitt der Linie A-A ergibt, sind in dem Lagerdeckel 17 drei Durchgangsbohrungen 19 vorgesehen. Im Befestigungsflansch 9 sind ebenfalls drei solcher
Durchgangsbohrungen 19 vorhanden. Um den Befestigungsflansch 9 und den Lagerdeckel 17 mit dem Grundkörper 1 zu verbinden, werden Befestigungsflansch 9 und den Lagerdeckel 17 durch Spannschrauben, die durch die Durchgangsbohrungen 19 gesteckt werden, gegeneinander gezogen und dadurch axial mit dem Grundkörper 1 verspannt. Im linken Teil der Figur 1 ist diese Schraubverbindung durch eine strichpunktierte Linie 21 angedeutet.
Wenn die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe nur ein Pumpenelement aufweisen soll, wird lediglich die Aufnahmebohrung 5.1 und die Abflachung 7.1 aus dem Rohling des Grundkörpers 1 herausgearbeitet.
Wenn die Radialkolbenpumpe zwei Pumpenelemente aufweisen soll, werden um 180° zu der Aufnahmebohrung 5.1 und der Abflachung 7.1 versetzt eine zweite Aufnahmebohrung 5.2 sowie eine zweite Abflachung 7.2 aus dem prismatischen Grundkörper 1 herausgearbeitet. Wenn die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe zur Hochdruckversorgung eines sehr leistungsstarken Motors dient, kann es auch erforderlich sein, drei Pumpenelemente vorzusehen. In diesem Fall werden insgesamt drei Aufnahmebohrungen 5.1, 5.3 und 5.4 sowie drei Abflachungen 7.1, 7.3 und 7.4 aus dem Rohling des Grundkörpers 1 herausgearbeitet. Es empfiehlt sich in diesem Fall, die drei Aufnahmebohrungen 5.1, 5.3 und 5.4 sowie die Abflachungen 7.1, 7.3 und 7.4 jeweils 120° zueinander versetzt anzuordnen.
Die optionalen zusätzlichen Aufnahmebohrungen 5.2, 5.3 und 5.4 sind in dem Schnitt A-A durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. Hervorzuheben bleibt, dass der Grundkörper 1 unabhängig von der Zahl der Pumpenelemente aus dem gleichen Rohling hergestellt wird.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe mit zwei Pumpenelementen 29, die 180° zueinander versetzt angeordnet sind, im Schnitt dargestellt. Zusätzlich in dieser Figur 2 ist ersichtlich, dass im Inneren des Grundkörpers 1 eine Antriebswelle 23 vorgesehen ist. Die Antriebswelle 23 ist an den Lagern 13 des Befestigungsflansches 9 sowie des Lagerdeckels 17 drehbar gelagert. Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Antriebswelle 23 weist einen exzentrischen Abschnitt 25 auf, auf dem ein Polygonring, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, drehbar gelagert ist. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Bauart beschränkt, sondern kann mit allen Typen von Exzenterwellen oder Nockenwellen ausgestattet werden.
In die Aufnahmebohrungen 5.1 und 5.2 ist jeweils ein Pumpenelement 29, umfassend unter anderem einen Kolben 31, einen Zylinder 33 und einen Zylinderkopf 35, eingesetzt. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Pumpenelements 29 sind der Zylinderkopf 35 und der Zylinder 33 einstückig ausgebildet.
Zwischen einem Kolbenfuß 37 und dem Zylinderkopf 35 ist eine Schraubenfeder 39 eingespannt, welche den Kolbenfuß 37 und damit den Kolben 31 gegen den Polygonring 27 hält. Der Kolben 31 , der Zylinder 33 und der Zylinderkopf 35 begrenzen einen Förderraum 41. Ein Hochdruckkanal 43 geht vom Förderraum 41 senkrecht zur Zeichnungsebene ab und stellt die hydraulische Verbindung zwischen einem druckseitigen Rückschlagventil (nicht dargestellt) und dem Common Rail (ebenfalls nicht dargestellt) des Kraftstoffeinspritzsystems her.
In der in Figur 2 dargestellten Schnittebene ist die Saugseite der Pumpenelemente 29 dargestellt. Diese Saugseite umfasst ein Rückschlagventil 45, Niederdruckkanäle 47.1, 47.2 und 47.3 und eine Ringnut 49.
Die Ringnut 49 ist am Außendurchmesser des Vorsprungs 11 des Lagerdeckels 17 angeordnet und steht über einen nicht dargestellten Kraftstoffzulauf von einer Vorförderpumpe mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank versorgt. Das Rückschlagventil 45 wird durch einen Deckel 51 im Zylinderkopf 35 befestigt.
Von der Ringnut 49 gelangt der Kraftstoff durch den im Grundkörper 1 im Wesentlichen radial verlaufenden Niederdruckkanal 47.3 in im Zylinder 33 und/oder im Zylinderkopf 35 vorhandenen Niederdruckkanäle 41.1 und 41.2 und gelangt von dort zum Rückschlagventil 45. Die Funktionsweise der Pumpenelemente 29 und des Rückschlagventil 45 im besonderen sind beispielsweise aus der DE 102 21 305 bekannt, so dass an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.
Durch die Ringnut 49 können - unabhängig von der Zahl der Pumpenelemente 29 - alle Pumpenelemente 29 einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe mit Kraftstoff versorgte werden.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass das erfindungsgemäße Pumpengehäuse, welches einen prismatischen Grundkörper 1 umfasst und durch einen Befestigungsflansch 9 und einen Lagerdeckel 17 ergänzt wird, erstens sehr einfach aufgebaut ist, da der Grundkörper 1 eine prismatische Form hat. Dadurch ist es möglich, diesen Grundkörper 1 durch Umformen oder durch Drehen aus dem Vollen herzustellen. Damit steht gleichzeitig eine Vielzahl leistungsfähiger Werkstoffe zur Verfügung. Außerdem kann der gleiche prismatische Grundkörper sowohl für Radialkolbenpumpen mit einem Pumpenelement oder mehreren Pumpenelementen benutzt werden. Die Lager der Befestigungsflansch 9, die Antriebswelle 23, der Polygonring 27, der Lagerdeckel 17 sind unabhängig von der Zahl der eingesetzten Pumpenelemente 29. Der Grundkörper 1 wird an die gewünschte Zahl von Pumpenelementen 29 dadurch angepasst, dass entsprechend viele Aufnahmebohrungen 5 und Abflachungen 7 radial über den Umfang verteilt in den Grundkörper 1 eingebracht werden. Dadurch ist es auch möglich, Radialkolbenpumpen mit unterschiedlichen Fördermengen auf einer Fertigungsstraße herzustellen, so dass diese sehr gleichmäßig ausgelastet werden kann und alle Radialkolbenpumpen die gleiche Fertigungstechnologie benutzen können.

Claims

Ansprüche
1. Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit mindestens einem bezüglich einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle (23) radial angeordneten Pumpenelement (29), wobei das oder die Pumpenelemente (29) von der Antriebswelle (23) betätigt werden und je eine Saugseite und eine Hochdruckseite (43) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse aus einem prismatischen Grundkörper (1) hergestellt wird, und dass der Grundkörper (1) eine der Zahl der Pumpenelemente (29) entsprechende Zahl von radial angeordneten eine Aufnahmebohrungen (5) aufweist.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist.
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur des Grundkörpers (1) einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons, insbesondere mit drei oder vier Abflachungen (7), aufweist, und dass die Aufnahmebohrungen (5) senkrecht zu der oder den Abflachungen (7) verlaufen.
4. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Stirnseite des Grundkörpers (1) ein Befestigungsflansch (9) vorgesehen ist.
5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (9) ein erstes Lager (13) für die Antriebswelle (23) aufweist.
6. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zweiten Stirnseite des Grundkörpers (1) ein Lagerdeckel (17) vorgesehen ist, und dass der Lagerdeckel (17) ein zweites Lager (13) für die Antriebswelle (23) aufweist.
7. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Befestigungsflansch (9) und Lagerdeckel (17) Verbindungsmittel, insbesondere eine Schraub Verbindung (21), vorhanden sind.
8. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (21) außerhalb des Grundkörpers (1) angeordnet sind.
9. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (9) lösbar, insbesondere durch eine Schraubverbindung, oder unlösbar, insbesondere durch Schweißen, mit dem Grundkörper (1) verbunden ist.
10. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Pumpenelement (29) einen Kolben (31), einen Zylinder (33) und einen Zylinderkopf (35) aufweist, und dass der Kolben (31) in dem Zylinder (33) oszilliert und einen Förderraum (41) begrenzt.
11. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zylinder (43) und Zylinderkopf (35) einstückig ausgebildet sind.
12. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Pumpenelement (29) lösbar, insbesondere durch eine Schraubverbindung, oder unlösbar, insbesondere durch Schweißen, mit dem Grundkörper (1) verbunden ist.
13. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (1) und/oder dem Lagerdeckel (17) Niederdruckkanäle (43.4, 49) vorgesehen sind, und dass die Niederdruckkanäle (43.4, 49) mit der Saugseite des oder der Pumpenelemente (29) verbunden sind.
14. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Saugseite des oder der Pumpenelemente (29) jeweils ein erstes Rückschlagventil (45) angeordnet ist, und dass auf der Hochdruckseite des oder der Pumpenelemente jeweils ein zweites Rückschlagventil angeordnet ist
15. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) durch Umformen, insbesondere durch Warmwalzen, Kaltwalzen und/oder Strangpressen, hergestellt wird.
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