WO2006008051A1 - Pump - Google Patents

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WO2006008051A1
WO2006008051A1 PCT/EP2005/007628 EP2005007628W WO2006008051A1 WO 2006008051 A1 WO2006008051 A1 WO 2006008051A1 EP 2005007628 W EP2005007628 W EP 2005007628W WO 2006008051 A1 WO2006008051 A1 WO 2006008051A1
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piston
pump
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hydraulic
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PCT/EP2005/007628
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Michael Robohm
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Bosch Rexroth Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/103Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber
    • F04B9/107Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber rectilinear movement of the pumping member in the working direction being obtained by a single-acting liquid motor, e.g. actuated in the other direction by gravity or a spring
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    • F04B9/103Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber
    • F04B9/105Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor

Abstract

The invention relates to a pump, particularly a diesel injection pump, wherein a pump piston is actuated via an oscillation cylinder. The oscillation cylinder and pump piston form a pressure translator whose transmission ratio determines the maximum adjustable conveying pressure.

Description

Beschreibung description
Pumpepump
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, über die ein Druckmedium, beispielsweise Dieselkraftstoff, Wasser einer Hochdruckpumpe zum Wasserstrahlscnneiden oder das Druckmittel (Öl, Wasser) einer Innenhochdruckpresse mit dem erforderlichen Hochdruck beaufschlagbar ist.The invention relates to a pump via which a pressure medium, for example diesel fuel, water of a high pressure pump for Wasserstrahlscnneiden or the pressure medium (oil, water) of a hydroforming press with the required high pressure can be acted upon.
Bei modernen Dieselmotoren für Pkw finden üblicher Weise Pumpe-Düse-Systeme oder Common-Rail-Systeme Anwen¬ dung. Bei größeren Motoren, wie beispielsweise bei Schiffsmotoren, Baumaschinen, etc. werden einfachere Systeme eingesetzt, bei denen beispielsweise die Diesel¬ einspritzpumpe direkt von einer Motornockenwelle ange¬ trieben wird. Insbesondere bei Dieselmotoren sind diese Pumpen üblicher Weise mit einer Dieseldruckbegrenzung sowie einer Förderstromregelung ausgeführt.Modern diesel engines for passenger cars usually employ pump-nozzle systems or common-rail systems. In larger engines, such as marine engines, construction machinery, etc. simpler systems are used in which, for example, the diesel injection pump is driven ange¬ directly from an engine camshaft. Especially in diesel engines, these pumps are usually carried out with a diesel pressure limiting and a flow control.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei verrin¬ gertem vorrichtungstechnischem Aufwand eine einfache Fördermengenregulierung erlaubt.The invention has for its object to provide a pump of the type mentioned, which allows verrin¬ gertem device complexity simple flow control.
Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a pump having the features of patent claim 1.
Erfindungsgemäß ist die Pumpe als Druckübersetzer ausgeführt, wobei ein Pumpkolben über einen hydraulisch angesteuerten Oszillierzylinder betätigt wird. Das Flä¬ chenverhältnis zwischen dem Arbeitskolben des Oszillier¬ zylinders und dem Pumpkolben bestimmt das Übersetzungs¬ verhältnis des Druckübersetzers . Die Ansteuerung des Arbeitskolbens erfolgt über einen Steuerkolben, der in dem Arbeitskolben axial verschiebbar geführt ist. Erfin- dungsgemäß hat der Steuerkolben einen Endabschnitt, der im Bereich eines Totpunkts des Arbeitskolbens in Anlage an einen gehäusefesten Anschlag gelangt und dadurch so verstellt wird, dass die Rückbewegung des Arbeitskolbens in entgegengesetzter Richtung erfolgt.According to the invention, the pump is designed as a pressure booster, wherein a pump piston is actuated via a hydraulically controlled oscillating cylinder. The area ratio between the working piston of the oscillating cylinder and the pumping piston determines the ratio of the ratio of the pressure booster. The control of the working piston via a control piston which is guided axially displaceably in the working piston. inventions According to the control piston has an end portion which comes into contact with a housing-fixed stop in the region of a dead center of the working piston and is thereby adjusted so that the return movement of the working piston takes place in the opposite direction.
Die als Druckübersetzer aufgebaute Pumpe erfordert keinen Stufenkolben und ist daher wesentlich einfacher als herkömmliche Pumpen aufgebaut.The constructed as a pressure booster pump does not require a stepped piston and is therefore constructed much simpler than conventional pumps.
Oszillierzylinder sind als solche bereits bekannt. So zeigt die WO 97/08464 einen Oszillierzylinder, bei dem der ausfahrbare Arbeitskolben zur Betätigung von Maschi¬ nenelementen eingesetzt ist. Die Ansteuerung des Arbeits¬ kolbens erfolgt über einen Steuerkolben, der im Axialab¬ stand zum Arbeitskolben im Oszillierzylinder geführt ist. Über den Steuerkolben lässt sich eine größere Stirnfläche des als Differentialkolben ausgeführten Arbeitskolbens entweder mit Tankdruck oder mit Hochdruck beaufschlagen, um das Ein- oder Ausfahren des Arbeitskolbens zu bewir¬ ken. Dessen kleinere Ringfläche ist beim Einfahren des Arbeitskolbens mit dem Hochdruck beaufschlagt, beim Ausfahren wird über den Steuerkolben die Verbindung zum Hochdruck abgesperrt und das Druckmittel über eine stän¬ dig geöffnete Düse 26 zum Tank hin verdrängt, so dass die Ringfläche druckentlastet ist.Oscillating cylinders are already known as such. Thus, WO 97/08464 shows an oscillating cylinder, in which the extendable working piston is used for actuating machine elements. The actuation of the working piston takes place via a control piston which is guided in the axial distance to the working piston in the oscillating cylinder. By means of the control piston, a larger end face of the working piston designed as a differential piston can be acted upon either with tank pressure or with high pressure in order to produce the retraction or extension of the working piston. Its smaller annular surface is subjected to the high pressure when retracting the working piston, the connection to the high pressure is shut off via the control piston and the pressure medium is displaced towards the tank via a nozzle 26 that is always open, so that the annular surface is depressurized.
Nachteilig bei diesem bekannten Oszillierzylinder ist zum einen der große Bauraum, da der Arbeitskolben und der Steuerkolben axial hintereinander liegend angeordnet sind. Des Weiteren tritt durch die ständige Öffnung der Düse zum Tank hin ein Steuerölverlust auf .A disadvantage of this known oscillating cylinder, on the one hand, the large space, since the working piston and the control piston are arranged axially one behind the other. Furthermore, due to the constant opening of the nozzle towards the tank, a loss of control oil occurs.
Die US 3,154,923 offenbart einen Oszillierzylinder, der bei Werkzeugmaschinen eingesetzt wird und einen noch komplexeren Aufbau als das vorbeschriebene Ausführungs- beispiel aufweist.US 3,154,923 discloses an oscillating cylinder used in machine tools and one still Having more complex structure than the above-described embodiment.
In der DE 198 20 102 B4 ist ein Oszillierzylinder ge¬ zeigt, bei dem der Steuerkolben in den Arbeitskolben integriert ist. Die Umschaltung des Steuerkolbens in den Totpunktlagen erfolgt durch Abgreifen eines Steuerdrucks zwischen einer Düse, von denen eine Düse bei Erreichen der Totpunktlage des Arbeistkolbens zugesteuert wird.In DE 198 20 102 B4, an oscillating cylinder is shown, in which the control piston is integrated into the working piston. The switching of the control piston in the dead center is effected by picking up a control pressure between a nozzle, of which a nozzle is controlled on reaching the dead center of the Arbeistkolbens.
Die Integration des Steuerventils mit den Steuerkanä¬ len und den beiden hintereinander geschalteten Düsen ist nur mit großem Aufwand durchführbar.The integration of the control valve with the Steuerkanä¬ len and the two nozzles connected in series can be carried out only with great effort.
Der guten Ordnung halber sei angemerkt, dass die vor¬ genannten Druckschriften keinen Hinweis darauf enthalten, die bekannten Oszillierzylinder zum Antrieb eines Pump¬ kolbens zu verwenden.For the sake of good order, it should be noted that the abovementioned publications contain no indication that the known oscillating cylinders are used to drive a pump piston.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass zum einen die Pumpe sehr kompakt aufgebaut werden kann, da der Steuerkolben in den Arbeitskolben integriert ist. Aufgrund der mechanischen Umsteuerung an zumindest einem Totpunkt kann die Kanalführung innerhalb des Ar¬ beitskolbens gegenüber dem vorbeschriebenen Stand der Technik wesentlich vereinfacht werden.The main advantage of the invention is that on the one hand, the pump can be made very compact, since the control piston is integrated into the working piston. Due to the mechanical reversal at at least one dead center, the channel guide within the Ar¬ beitskolbens compared to the above-described prior art can be significantly simplified.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen, als Druckübersetzer ausgeführten Pumpe liegt darin, dass der einstellbare Maximaldruck zum einen durch das Überset¬ zungsverhältnis und zum anderen durch den auf den Oszil¬ lierzylinder wirkenden Hochdruck bestimmt ist. Über¬ schreitet der auf den Pumpkolben wirkende Druck des Druckmediums ein vorbestimmtes Maß, so reicht der wirken¬ de Hydraulikdruck nicht aus, um den Arbeitskolben weiter in Druckaufbaurichtung zu bewegen - er bleibt stehen, bis der Druck des Druckmediums abgesunken ist und fährt dann weiter in Richtung seiner Totpunktlage. Eine Maxi¬ maldruckbegrenzung für das vom Pumpkolben geförderte Druckmedium ist daher - im Gegensatz zu herkömmlichen Dieseleinspritzpumpen nicht erforderlich.A further advantage of the pump according to the invention, designed as a pressure booster, is that the adjustable maximum pressure is determined firstly by the transmission ratio and secondly by the high pressure acting on the oscillating cylinder. If the pressure of the pressure medium acting on the pump piston exceeds a predetermined level, then the effective hydraulic pressure is insufficient to move the working piston further in the pressure buildup direction - it stops until the pressure of the pressure medium has dropped and then continues in the direction of its dead center. A Maxi¬ maldruckbegrenzung for funded by the pump piston pressure medium is therefore - in contrast to conventional diesel injection pumps not required.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Druckmedium über ein Saugventil in einen Pumpen¬ raum angesaugt und über ein Druckventil und den Druckan- schluss aus dem Pumpenraum druckbeaufschlagt herausgeför¬ dert. Die Ventile sind dabei vorzugsweise als Rückschlag- venti1e ausgeführt.In a particularly preferred embodiment, the pressure medium is sucked into a pump chamber via a suction valve and pressurized out of the pump chamber via a pressure valve and the pressure connection. The valves are preferably designed as check valves.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Steuerkolben einen Endabschnitt, der im Totpunkt des Arbeitskolbens in Anlage an eine Gehäusewandung bringbar ist.In a particularly preferred embodiment, the control piston has an end portion which can be brought into contact with a housing wall at the dead center of the working piston.
Der im Arbeitskolben geführte Steuerkolben hat vor¬ zugsweise eine Tank- und eine Drucksteuerkante, über die während des Hubs des Arbeitskolbens eine in Ausfahr- oder Druckaufbaurichtung wirksame Wirkfläche des Arbeitskol¬ bens mit Hydraulik-Tankdruck oder Hydraulik-Hochdruck beaufschlagbar ist. D.h. im Gegensatz zu dem in der WO 97/08464 offenbarten Ausführungsbeispiel wird die Verbin¬ dung zum Hydrauliktank über eine Steuerkante auf- bzw. zugesteuert, so dass die Steuerölverluste minimal sind.The control piston guided in the working piston preferably has a tank and a pressure control edge, by means of which a working surface of the working piston effective in the direction of extension or pressure buildup can be acted upon by hydraulic tank pressure or hydraulic high pressure during the stroke of the working piston. That In contrast to the embodiment disclosed in WO 97/08464, the connection to the hydraulic tank is opened or closed via a control edge, so that the control oil losses are minimal.
Eine in Einfahr- bzw. Ansaugrichtung wirksame Wirk¬ fläche des Arbeitskolbens ist bei einem besonders einfach aufgebauten Ausführungsbeispiel stets mit Hydrauliktank¬ druck beaufschlagt, so dass über das Steuerventil nur der Steuerdruck umgesteuert werden muss, der die in Ausfahr¬ richtung wirksame Druckfläche beaufschlagt. Bei einem besonders einfach aufgebauten Ausführungs- beispiel wird der Pumpkolben über eine Feder in Anlage an den Arbeitskolben vorgespannt. Bei dieser Konstruktion erfolgt eine Abdichtung des Hydraulikteils gegenüber dem den Pumpkolben aufnehmenden Pumpenteil über einen Falten¬ balg oder dergleichen, der dichtend am arbeitskolbensei- tigen Endabschnitt des Pumpkolbens und an einer benach¬ barten Stirnwandung des Pumpenteils abgestützt ist.An effective surface area of the working piston which acts in the direction of entry or suction is always subjected to hydraulic tank pressure in a particularly simply constructed embodiment, so that only the control pressure which acts on the pressure surface effective in the direction of extension must be reversed via the control valve. In a particularly simple embodiment, the pump piston is biased by a spring into contact with the working piston. In this construction, the hydraulic part is sealed off from the pump part accommodating the pump piston via a bellows or the like which is sealingly supported on the working piston side end portion of the pump piston and on an adjacent end wall of the pump part.
Der von dem Faltenbalg umgriffene Raum ist vorzugs¬ weise mit einem Druckmediumtank verbunden.The space encompassed by the bellows is preferably connected to a pressure medium tank.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass außer der Abdichtung zwischen dem Pumpteil und dem Hydraulikteil durch den Faltenbalg keine beweglichen Teile nach außen hin abgedichtet werden müssen.A further advantage of the solution according to the invention is that apart from the seal between the pumping part and the hydraulic part, no moving parts have to be sealed to the outside by the bellows.
Der Arbeitskolben wird vorteilhafter Weise mit einer Steuerkante ausgeführt, über die im Bereich des zweiten Totpunktes eine Verbindung zum Hydraulikhochdruck oder zum Hydrauliktank aufsteuerbar ist, so dass ein pumpkol- benseitiger Federraum des Steuerkolbens entweder mit Hydraulikhochdruck oder mit Hydrauliktankdruck beauf¬ schlagt ist. Diese Steuerkante wird vorzugsweise durch einen Manteldurchbruch gebildet, der in dem Federraum mündet.The working piston is advantageously designed with a control edge, via which a connection to the hydraulic high pressure or the hydraulic tank can be opened in the region of the second dead center, so that a pump piston-side spring chamber of the control piston is acted upon either with high hydraulic pressure or with hydraulic tank pressure. This control edge is preferably formed by a shell opening, which opens into the spring chamber.
In diesem Federraum ist bei einem bevorzugten Ausfüh¬ rungsbeispiel eine Steuerfeder aufgenommen, über die der Steuerkolben innerhalb des Arbeitskolbens in eine Grund¬ position vorgespannt ist.In this spring chamber, in a preferred embodiment, a control spring is accommodated, via which the control piston is biased into a basic position within the working piston.
Das gesamte System mit Pumpkolben, Arbeitskolben und Steuerkolben wird über eine Pumpenfeder und die vorge¬ nannte Steuerfeder in eine Grundposition vorgespannt, in der der Pumpkolben und der Arbeitskolben eingefahren sind und der Steuerkolben am gehäuseseitigen Anschlag anliegt.The entire system with pump piston, working piston and control piston is biased by a pump spring and the vorge mentioned control spring in a basic position, in the pump piston and the working piston are retracted and the control piston rests on the housing-side stop.
Vorzugsweise werden die Tank- und die Drucksteuerkan¬ te an einem Steuerbund des Steuerkolbens ausgebildet, wobei die Steuerkanten jeweils mit Bezug zu gehäusefesten Steuerkanten mit negativer Überdeckung ausgeführt sind, so dass ein Anhalten' des Arbeitskolbens in den Totpunkten vermieden ist.Preferably, the tank and the Drucksteuerkan¬ te are formed on a control collar of the control piston, wherein the control edges are each carried out with respect to housing-fixed control edges with negative coverage, so that a stop 'of the working piston is avoided in the dead centers.
Die erfindungsgemäße Pumpe wird vorzugsweise als Die- seleinspritzpumpe ausgeführt, wobei als Druckmittel Dieselkraftstoff verwendet ist.The pump according to the invention is preferably designed as a diesel injection pump, diesel fuel being used as the pressure medium.
Zur Dämpfung von Pulsationen des Druckmediums kann in einer Hochdruckleitung ein Hydrospeicher vorgesehen werden.To damp pulsations of the pressure medium, a hydraulic accumulator can be provided in a high-pressure line.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemä¬ ßen Dieseleinspritzpumpe, die als Druckübersetzer ausge¬ führt ist undFIG. 1 is a schematic diagram of a diesel injection pump according to the invention, which is designed as a pressure booster and FIG
Figuren 2 bis 5 jeweils Figur 1 entsprechende Dar¬ stellungen der Pumpe in unterschiedlichen Betriebsposi¬ tionen.Figures 2 to 5 each Figure 1 corresponding Dar¬ settings of the pump in different operating positions.
In Figur 1 ist ein stark vereinfachter Längsschnitt durch eine Dieseleinspritzpumpe 1. Diese hat ein Pump- oder Dieselteil 2 sowie ein Hydraulikteil 4, die gemein¬ sam einen Druckübersetzer bilden.1 is a greatly simplified longitudinal section through a diesel injection pump 1. This has a pumping or diesel part 2 and a hydraulic part 4, which together form a pressure booster.
Der Dieselteil 2 hat einen an eine Vorförderpumpe an¬ geschlossenen Niederdruckanschluss ND und einen Diesel- hochdruckanschluss HD, die über einen Saugkanal 8 bzw. einen Hochdruckkanal 10 mit einem Pumpenraum 6 verbunden sind. Im Saugkanal 8 ist ein als Rückschlagventil ausge¬ führtes Saugventil 12 und im Hochdruckkanal 10 entspre¬ chend ein Druckventil 14 angeordnet. In einer Führungs- bohrung 17 eines Pumpengehäuses 16 des Dieselteils 2 ist ein Pumpkolben 18 axial verschiebbar geführt, der mit seinem freien Endabschnitt in den Pumpenraum 6 eintaucht. An diesem Endabschnitt trägt der Pumpkolben 18 einen Anschlagring 20, der durch Auflaufen auf eine den Pumpen¬ raum 6 in Axialrichtung begrenzende Ringstirnflache 22 den Hub des Pumpkolbens 18 begrenzt. Im Abstand zu der Ringstirnfläche 22 ist im Pumpengehäuse 16 ein Tankraum 24 ausgebildet, der über einen Tankkanal 26 mit einem Tankanschluss TD des Dieselteils 2 verbunden ist.The diesel part 2 has a low-pressure connection ND which is connected to a prefeed pump and a high-pressure diesel connection HD, which are connected to a pump chamber 6 via a suction channel 8 or a high-pressure channel 10. A suction valve 12 designed as a check valve is arranged in the suction channel 8 and a pressure valve 14 is arranged in the high-pressure channel 10 accordingly. In a guide bore 17 of a pump housing 16 of the diesel part 2, a pump piston 18 is guided axially displaceable, which dips with its free end portion in the pump chamber 6. At this end portion of the pump piston 18 carries a stop ring 20, which limits the stroke of the pump piston 18 by running on a pump chamber 6 in the axial direction delimiting annular end face 22. At a distance from the annular end face 22, a tank space 24 is formed in the pump housing 16 which is connected via a tank channel 26 to a tank connection TD of the diesel part 2.
An der in Figur 1 rechten Stirnfläche des Dieselteils 2 ist ein Führungsvorsprung 28 ausgebildet, der von einer Führungsbohrung 17 durchsetzt ist. Der Pumpkolben 18 erstreckt sich durch diesen Axialvorsprung 28 hindurch und taucht in einen Druckraum 30 eines Gehäuses 32 des Hydraulikteils 4 ein.. An diesem Endabschnitt des Pumpkol¬ bens 18 ist ein Federteller 34 in Axialrichtung abge¬ stützt, an dem eine Pumpfeder 36 angreift, die mit ihrem anderen Endabschnitt an einer Abstufung 38 des Pumpenge¬ häuses 16 abgestützt ist.At the right in Figure 1 end face of the diesel part 2, a guide projection 28 is formed, which is penetrated by a guide bore 17. The pump piston 18 extends through this axial projection 28 and immersed in a pressure chamber 30 of a housing 32 of the hydraulic part 4 a. , At this end portion of the pumping piston 18, a spring plate 34 is supported in the axial direction, against which a pump spring 36 engages, which is supported with its other end section on a graduation 38 of the pump housing 16.
An der Stirnfläche des Axialvorsprungs 28 ist ein Faltenbalg 40 dichtend angebracht, der nahe zum Federtel¬ ler 34 am Außenumfang des Pumpkolbens 18 befestigt ist. Der Faltenbalg 40 dichtet somit die Führungsbohrung 17 und den Pumpenraum 6 gegenüber dem Druckraum 30 ab. Der von dem Faltenbalg 40 umgriffene Raum ist über einen Kanal 44 mit dem Tankraum 24 und somit mit dem Tankan- schluss TD verbunden. Somit kann über den Tankraum 24 und den Tankanschluss TD Leckage abgeführt werden, die vom Pumpenraum 6 oder vom Raum 42 her in den Tankraum ge¬ langt.On the end face of the axial projection 28, a bellows 40 is sealingly mounted, which is fastened near the Federtel¬ ler 34 on the outer circumference of the pump piston 18. The bellows 40 thus seals the guide bore 17th and the pump chamber 6 with respect to the pressure chamber 30 from. The space enclosed by the bellows 40 is connected via a channel 44 to the tank space 24 and thus to the tank connection TD. Thus, leakage can be dissipated via the tank space 24 and the tank connection TD, which reaches from the pump space 6 or from the space 42 into the tank space.
Durch- die Pumpenfeder 36 ist der Pumpkolben 18 gegen einen Arbeitskolben 46 vorgespannt, der axial verschieb¬ bar in einer Axialbohrung 48 des Gehäuses 32 des Hydrau¬ likteils 4 geführt ist.Through the pump spring 36, the pump piston 18 is biased against a working piston 46 which is guided axially displaceable bar in an axial bore 48 of the housing 32 of the Hydrau¬ likteils 4.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Ar¬ beitskolben 46 an seinem in Figur 1 linken Endabschnitt einen Einsatz 50, gegen den der Pumpenkolben 18 stirnsei¬ tig vorgespannt ist. Die im Druckraum 30 mündende Axial¬ bohrung 48 ist in Radialrichtung zu einem Tankringraum 52, einem Druckringraum 54 sowie einer Nut 56 erweitert, die zwischen dem Tankringraum 52 und dem Druckraum 30 angeordnet ist. Der Druckringraum 54 ist über einen Druckkanal 58 mit einem Hydraulikdruckanschluss P und der Tankringraum 52 ist über einen Ablaufkanal 60 mit einem Hydrauliktankanschluss T des Hydraulikteils 4 verbunden. Die Nut 56 steht über einen Verbindungskanal 62 mit dem Druckkanal 58 in Verbindung. Vom Ablaufkanal 60 zweigt ein Zweigkanal 64 ab, der im Druckraum 30 mündet. Die in Figur 1 rechte Stirnfläche des Arbeitskolbens 46 begrenzt in Axialrichtung gemeinsam mit einer Bodenfläche 68 der Axialbohrung 48 einen Arbeitsraum 66.In the illustrated embodiment, the Ar¬ beitskolben 46 at its left in Figure 1 end portion an insert 50, against which the pump piston 18 is preloaded vorstsei¬ term. The opening in the pressure chamber 30 Axial¬ bore 48 is extended in the radial direction to a tank annulus 52, a pressure ring chamber 54 and a groove 56 which is disposed between the tank annulus 52 and the pressure chamber 30. The pressure ring space 54 is connected via a pressure channel 58 with a hydraulic pressure port P and the tank annulus 52 is connected via a drain channel 60 to a hydraulic tank connection T of the hydraulic part 4. The groove 56 is connected via a connecting channel 62 with the pressure channel 58 in connection. From the drainage channel 60 branches off a branch channel 64, which opens into the pressure chamber 30. The right in Figure 1 end face of the working piston 46 defines in the axial direction together with a bottom surface 68 of the axial bore 48 a working space 66th
Der Arbeitskolben 46 ist als hülsenförmiger Hohlkol¬ ben ausgeführt, in dessen Innenbohrung 70 ein Steuerkol¬ ben 72 axial verschiebbar geführt ist. Dieser hat einen etwa mittig angeordneten Steuerbund 74, dessen Ringstirn- flächen eine Tanksteuerkante 76 und eine Drucksteuerkante 78 begrenzen.The working piston 46 is designed as a sleeve-shaped Hohlkol¬ ben, in the inner bore 70 a Steuerkol¬ ben 72 is guided axially displaceable. This has an approximately centrally arranged control collar 74 whose annular end surfaces a tank control edge 76 and a pressure control edge 78 limit.
Beidseitig des Steuerbundes 74 sind am Steuerkolben 72 noch zwei Führungsbünde 80, 82 ausgebildet, über die der Steuerkolben 72 an den ümfangswänden der Innenbohrung 70 geführt ist.On both sides of the control collar 74, two guide collars 80, 82 are formed on the control piston 72, via which the control piston 72 is guided on the ümfangswänden the inner bore 70.
Der in Figur 1 linke Endabschnitt des Steuerkolbens 72 ist radial zurückgesetzt und taucht in einen Federraum 84 ein, der in Axialrichtung einerseits von dem Einsatz 50 und andererseits von der Ringschulter und der Stirn¬ fläche des Führungsbunds 80 begrenzt ist. An der linken Ringstirnfläche des Führungsbunds 80 ist ein Federteller angeordnet, an dem eine Steuerfeder 8β angreift, die am Einsatz 50 abgestützt ist.The left in Figure 1 end portion of the control piston 72 is radially set back and immersed in a spring chamber 84 which is bounded in the axial direction on the one hand by the insert 50 and on the other hand by the annular shoulder and the Stirn¬ surface of the guide collar 80. At the left annular end surface of the guide collar 80, a spring plate is arranged, on which a control spring 8β attacks, which is supported on the insert 50.
Im Mantel des Arbeitskolbens 46 ist eine Schrägboh¬ rung 88 ausgebildet, über die - in der dargestellten Relativposition des Arbeitskolbens 46- die Nut 56 mit dem Federraum 84 verbunden ist, so dass in diesem dann ent¬ sprechend der Druck am Hydraulikdruckanschluss P anliegt.In the jacket of the working piston 46, a Schrägboh¬ tion 88 is formed, via which - in the illustrated relative position of the working piston 46- the groove 56 is connected to the spring chamber 84, so that in this then accordingly the pressure at the hydraulic pressure port P is present.
Im Mantel des Arbeitskolbens 46 sind darüber hinaus noch zwei Durchbrüche 90, 92 vorgesehen, die während des Hubs des Arbeitskolbens 46 stets in Überdeckung mit dem Tankringraum 52 bzw. dem Druckringraum 54 stehen.In the mantle of the working piston 46, two openings 90, 92 are also provided, which are always in coincidence with the tank annulus 52 and the pressure annulus 54 during the stroke of the working piston 46.
Die Axialbohrung 70 ist im Bereich des Steuerbunds 82 in Radialrichtung erweitert, so dass zwei gehäusefeste Steuerkanten 94, 96 geschaffen werden, die mit der Tank¬ steuerkante 76 bzw. der Drucksteuerkante 78 zusammenwir¬ ken. Der Axialabstand der beiden gehäusefesten Steuerkan¬ ten 94, 96 ist etwas größer als die Axiallänge des Steu¬ erbunds 90 ausgebildet, so dass dieser mit negativer Überdeckung ausgeführt ist. Der die beiden gehäusefesten Steuerkanten 94, 96 aus¬ bildende Raum ist über einen Längskanal 98 mit dem Ar¬ beitsraum 66 verbunden. In der Axialbohrung 70 ist des Weiteren noch ein Anschlag 100 ausgebildet, auf den der Radialbund 82 bei einer Axialverschiebung nach rechts innerhalb des Arbeitskolbens 46 aufläuft und somit den Hub des Steuerkolbens 72 begrenzt. Der in Figur 1 rechte Endabschnitt des Steuerkolbens 72 ist durch eine an den Steuerbund 82 anschließende radial zurückgesetzte Kolben¬ stange 102 gebildet, deren Axiallänge etwas größer als der Abstand des Anschlags 100 von der rechten (Figur 1) Stirnfläche des Arbeitskolbens 46 gewählt ist, so dass die Kolbenstange 102 bei am Anschlag 100 anliegendem Steuerbund 82 aus dem Arbeitskolben 46 in den Arbeitsraum 66 hinein vorsteht.The axial bore 70 is widened in the radial direction in the region of the control collar 82, so that two control edges 94, 96 fixed to the housing are created, which interact with the tank control edge 76 or the pressure control edge 78. The axial distance of the two housing-fixed Steuerkan¬ th 94, 96 is slightly larger than the axial length of the Steu¬ erbunds 90 formed so that it is designed with negative coverage. The space forming the two housing-fixed control edges 94, 96 is connected to the work space 66 via a longitudinal channel 98. In addition, a stop 100 is formed in the axial bore 70, onto which the radial collar 82 runs with an axial displacement to the right within the working piston 46 and thus limits the stroke of the control piston 72. The right in Figure 1 end portion of the control piston 72 is formed by a subsequent to the control collar 82 radially recessed Kolben¬ rod 102 whose axial length is slightly larger than the distance of the stop 100 from the right (Figure 1) end face of the working piston 46, so in that the piston rod 102 protrudes from the working piston 46 into the working chamber 66 when the control collar 82 bears against the stop 100.
Wie erwähnt, bildet diese Konstruktion einen Druck¬ übersetzer, dessen Übersetzungsverhältnis vom Verhältnis D/d abhängt, wobei D der Durchmesser des Arbeitskolbens 46 und d der Durchmesser des Pumpkolbens 18 ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel soll das Durchmesser¬ verhältnis D/d etwa so gewählt sein, dass bei einem Druck von etwa 300 bar im Arbeitsraum 66' ein maximaler Förder¬ druck am Hochdruckanschluss HD von etwa 1400 bar erzeugt wirdAs mentioned, this construction forms a Druck¬ translator whose transmission ratio of the ratio D / d depends, where D is the diameter of the working piston 46 and d is the diameter of the pump piston 18. In the illustrated embodiment, the Durchmesser¬ ratio D / d should be approximately chosen so that at a pressure of about 300 bar in the working space 66 ' a maximum Förder¬ pressure at the high pressure port HD of about 1400 bar is generated
Zum besseren Verständnis wird die Funktion der als Druckübersetzer ausgeführten Dieseleinspritzpumpe 1 erläutert.For a better understanding of the function of designed as a pressure booster diesel injection pump 1 will be explained.
Es sei angenommen, dass der Pumpkolben 18 gerade ei¬ nen Förderhub durchgeführt hat und sich im unteren Tot¬ punkt oder bereits in der ersten Phase des Kolbenrückzugs befindet. Diese Relativposition ist in Figur 1 darge¬ stellt. Der Pumpenraum 6 ist dabei auf ein Minimum ver- kleinert und. der Dieselkraftstoff wird über das Druckven- til 14 und den Diesel-Hochdruckanschluss zur Einspritzan¬ lage gefördert. Dabei wird über die Drucksteuerkante 78 und die gehäusefeste Steuerkante 96 ein Steuerölquer- schnitt aufgesteuert, über den der Hydraulikdruckan- schluss P über den Druckkanal 58, den Druckringraum 54, den Durchbruch 92, den Ringraum zwischen dem Führungsbund 82 und dem Steuerbund 90 sowie über den Längskanal 98 mit dem Arbeitsraum 66 verbunden ist, so dass auf die in Figur 1 rechten Stirnflächen des Arbeitskolbens 46 und des Steuerkolbens 72 zunächst der Hydraulikdruck wirkt. Gleichzeitig befindet sich jedoch die Schrägbohrung 88 in Überdeckung mit der Nut 56, so dass der Federraum 84 über die Schrägbohrung 88, die Nut 56 und den Verbindungskanal 62 ebenfalls mit dem Hydraulikdruck beaufschlagt ist. Die Stirnflächen des Steuerkolbens 72 sind somit druckausge¬ glichen, so dass dieser durch die Kraft der Steuerfeder 86 aus der in Figur 1 dargestellten Position nach rechts verschoben wird und entsprechend über die Drucksteuerkan¬ te 78 die Verbindung zum Hydraulikanschluss P zugesteuert wird, während über die Tanksteuerkante 76 im Zusammenwir¬ ken mit der gehäusefesten Steuerkante 94 eine Verbindung vom Hydrauliktankanschluss T über den Ablaufkanal 60, den Durchbruch 90, den Ringraum zwischen dem Führungsbund 80 und dem Steuerbund 90, den aufgesteuerten Querschnitt zwischen den Steuerkanten 76, 94 und über den Verbin¬ dungskanal 98 mit dem Arbeitsraum 66 aufgesteuert wird - die in Figur 1 rechte Stirnfläche des Arbeitskolbens 46 ist somit mit Hydrauliktankdruck beaufschlagt . Da der Druckraum 30 über den Zweigkanal 64 stets mit dem Hydrau- 1iktankanschluss T verbunden ist, wirkt auch auf die linke Stirnfläche des Arbeitskolbens 46 der Hydraulik¬ tankdruck - der Arbeitskolben ist druckausgeglichen und wird durch die Kraft der Pumpenfeder 36, die über den Pumpkolben 18 auf den Arbeitskolben 46 übertragen wird in der Darstellung gemäß Figur 1 nach rechts verschoben. Aufgrund der leicht negativen Überdeckung des Steuerbunds 90 mit den beiden gehäusefesten Steuerkanten 94, 96 wird verhindert, dass der Arbeitskolben 46 im Bereich des Totpunktes beim Umsteuern stehen bleibt. Durch die Bewe¬ gung des Pumpkolbens 18 und des Arbeitskolbens 46 nach rechts in Figur 1 wird der Pumpenraum 6 vergrößert und dementsprechend Dieselkraftstoff über das sich öffnende Saugventil 12 über den Diesel-Niederdruckanschluss ND mit Vorförderdruck angesaugt. Dieser Vorförderdruck wirkt auf die in Figur 1 linke Stirnfläche des Pumpkolbens 18 und unterstützt somit die Wirkung der Pumpenfeder 36, so dass der Pumpkolben 18 beschleunigt wird.It is assumed that the pump piston 18 has just performed a delivery stroke and is in the lower dead center or already in the first phase of the piston return. This relative position is shown in FIG. The pump room 6 is kept to a minimum. petted and. The diesel fuel is conveyed to the injection system via the pressure valve 14 and the diesel high-pressure connection. In this case, a control oil cross section is opened via the pressure control edge 78 and the housing-fixed control edge 96, via which the hydraulic pressure connection P via the pressure channel 58, the pressure ring space 54, the opening 92, the annular space between the guide collar 82 and the control collar 90 and over the Longitudinal channel 98 is connected to the working space 66, so that initially acts on the right in Figure 1 end faces of the working piston 46 and the control piston 72, the hydraulic pressure. At the same time, however, the oblique bore 88 is in register with the groove 56, so that the spring chamber 84 is also acted upon by the oblique bore 88, the groove 56 and the connecting channel 62 with the hydraulic pressure. The end faces of the control piston 72 are thus druckausge¬, so that it is shifted by the force of the control spring 86 from the position shown in Figure 1 to the right and in accordance with the Drucksteuerkan¬ te 78 the connection to the hydraulic port P is zugesteuert while on the Tank control edge 76 in Zusammenwir¬ ken with the housing-fixed control edge 94 a connection from the hydraulic tank connection T via the drain passage 60, the opening 90, the annular space between the guide collar 80 and the control collar 90, the controlled cross-section between the control edges 76, 94 and the Verbin¬ Duct 98 is opened with the working space 66 - the right in Figure 1 end face of the working piston 46 is thus acted upon by hydraulic tank pressure. Since the pressure chamber 30 is always connected to the hydraulic 1iktankanschluss T via the branch channel 64, the Hydraulik¬ tank pressure acts on the left end face of the working piston 46 - the working piston is pressure balanced and is by the force of the pump spring 36, via the pump piston 18th transferred to the piston 46 is moved in the illustration of Figure 1 to the right. Due to the slightly negative coverage of the control collar 90 with the two housing-fixed control edges 94, 96 prevents the working piston 46 stops in the area of the dead center when reversing. As a result of the movement of the pumping piston 18 and the working piston 46 to the right in FIG. 1, the pump chamber 6 is enlarged and accordingly diesel fuel is sucked in via the diesel low-pressure connection ND with prefetching pressure via the opening suction valve 12. This prefeed pressure acts on the left in Figure 1 end face of the pump piston 18 and thus supports the action of the pump spring 36, so that the pump piston 18 is accelerated.
Wie in Figur 2 dargestellt, wird nach einem bestimm¬ ten Hub die Überdeckung zwischen der Schrägbohrung 88 und der Nut 56 aufgehoben, so dass die Steuerölverbindung zwischen dem Federräum 84 und dem zum Hydraulikdruckan- schluss P führenden Verbindungskanal 62 zugesteuert wird. Nach einem weiteren Hub gelangt die Schrägbohrung 88 in überdeckung mit dem Tankringraum 54, so dass entsprechend der Federraum 84 zum Hydrauliktankanschluss T hin entla¬ stet wird. Der Steuerkolben 72 verbleibt jedoch in seiner Relativposition mit Bezug zum Arbeitskolben 46, da der Steuerkolben 74 weiterhin durch die Kraft der Steuerfeder 86 gegen den Anschlag 100 gedrückt wird. Der Arbeitsraum 66 ist auch in dieser Phase durch den aufgesteuerten Querschnitt zwischen der Tanksteuerkante 76 und der gehäusefesten Steuerkante 94 mit Tankdruck beaufschlagt - der Saughub des Pumpkolbens 18 geht weiter.As shown in FIG. 2, after a certain stroke, the overlap between the oblique bore 88 and the groove 56 is canceled, so that the control oil connection between the spring chamber 84 and the connecting channel 62 leading to the hydraulic pressure connection P is controlled. After a further stroke, the oblique bore 88 comes into coincidence with the tank annulus 54, so that correspondingly the spring chamber 84 is vented to the hydraulic tank connection T. However, the spool 72 remains in its relative position with respect to the power piston 46 because the spool 74 continues to be urged against the stop 100 by the force of the control spring 86. The working space 66 is acted upon in this phase by the opened cross-section between the tank control edge 76 and the housing-fixed control edge 94 with tank pressure - the suction stroke of the pump piston 18 continues.
Wie in Figur 3 dargestellt, läuft die Kolbenstange 102 des Steuerkolbehs 72 nach einem weiteren Hub auf die Bodenfläche 68 auf, so dass sich der Steuerkolben 72 nicht mehr weiter nach rechts bewegen kann, während sich der Arbeitskolben 46 und der Pumpkolben 18 weiter nach rechts (Figur 3) bewegen. Durch die Relatiwerschiebung zwischen Arbeitskolben 46 und Steuerkolben 72 wird dann über die Tanksteuerkante 76 die Verbindung zum Hydraulik- tankanschluss T zugesteuert und dadurch wird die Bewegung des Arbeitskolbens 46 abgebremst. Dieses Abbremsen al¬ leine durch das Schließen der Tankverbindung dürfte durch das Ansteigen des Drucks im sich verkleinernden Arbeits- räum 66 verursacht sein. Es zeigte sich, dass durch dieses Abbremsen die Geräuschemissionen bei den Umsteuer¬ vorgängen verringert werden können. Die Drucksteuerkante 78 beginnt - wie in Figur 3 dargestellt - die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 66 und dem Hydraulikdruckan- schluss P aufzusteuern, so dass der Druck im Arbeitsraum 66 ansteigt, wobei die negative Überdeckung des Steuer¬ kolbens 74 dafür sorgt, dass diese Bewegung nicht unter¬ brochen wird. Durch den ansteigenden Druck im Arbeitsraum 66 wird der Steuerkolben 72 gegen die Kraft der Steuerfe¬ der 86 nach links verschoben, so dass der Öffnungsquer¬ schnitt zum Hydraulikdruckanschluss weiter aufgesteuert wird. Der Arbeitskolben 46 bewegt sich dabei solange weiter nach rechts (Figur 3) bis die auf seine rechte Stirnfläche wirkende Druckkraft größer ist als die vom Dieselvorförderdruck auf den Pumpkolben 18 wirkende Kraft und die Kraft der Pumpenfeder 36. Beim Ausführungsbei¬ spiel ist dies bei einem Druck von etwa 10 bar im Ar¬ beitsraum 66 erreicht. In der Folge werden der Arbeits¬ kolben 46 und der Pumpkolben 18 aus der in Figur 3 darge¬ stellten Totpunktlage nach links beschleunigt - der Förderhub der Dieseleinspritzpumpe beginnt (siehe Figur 4) . Der von der Drucksteuerkante 78 aufgesteuerte Quer¬ schnitt, hat seinen maximalen Wert erreicht, da der Steu¬ erkolben 72 mit seinem linken Endabschnitt auf den Ein¬ satz 50 aufgelaufen ist. Der Federraum 84 ist weiter über die Schrägbohrung 88 mit dem Hydrauliktankanschluss T verbunden. Der Druck im Arbeitsraum 66 steigt auf seinen Maximalwert an, der beispielsweise 300 bar beträgt. Wie vorstehend ausgeführt, beträgt der maximale DieselfOrder- druck dann etwa 1400 bar. Der Dieselkraftstoff wird über das geöffnete Druckventil 14 zur Einspritzanlage des Motors gefördert. Zur Vergleichmäßigung der Pulsation der Dieseleinspritzpumpe ist in der an den Diesel-Hochdruck- anschluss HD angeschlossenen Förderleitung ein Speicher geschaltet.As shown in Figure 3, the piston rod 102 of the Steuerkolbehs 72 runs after another stroke on the bottom surface 68, so that the control piston 72 can not move to the right, while the working piston 46 and the pump piston 18 continues to the right ( Figure 3) move. By Relatiwerschiebung The connection to the hydraulic tank connection T is then fed via the tank control edge 76 between the working piston 46 and the control piston 72 and, as a result, the movement of the working piston 46 is decelerated. This braking alone by closing the tank connection should be caused by the increase in pressure in the decreasing work space 66. It was found that the noise emissions during the Umsteuer¬ processes can be reduced by this deceleration. The pressure control edge 78 begins - as shown in Figure 3 - aufzusteuern the connection between the working space 66 and the hydraulic pressure P, so that the pressure in the working chamber 66 increases, the negative coverage of Steuer¬ piston 74 ensures that this movement is not is interrupted. Due to the increasing pressure in the working chamber 66, the control piston 72 is displaced to the left against the force of the control spring 86, so that the opening cross section to the hydraulic pressure connection is further opened. The working piston 46 continues to move to the right (FIG. 3) until the pressure force acting on its right-hand end face is greater than the force acting on the pump piston 18 from the diesel advance pressure and the force of the pump spring 36. In the embodiment, this is at a pressure reached about 10 bar in Ar¬ beitsraum 66. As a result, the working piston 46 and the pump piston 18 are accelerated to the left from the dead center position shown in FIG. 3 - the delivery stroke of the diesel injection pump begins (see FIG. 4). The cross section opened by the pressure control edge 78 has reached its maximum value, since the control piston 72 has accumulated on the insert 50 with its left end section. The spring chamber 84 is further connected via the oblique bore 88 with the hydraulic tank connection T. The pressure in the working space 66 rises to its maximum value, which is for example 300 bar. As stated above, the maximum diesel fuel consumption is pressure then about 1400 bar. The diesel fuel is delivered via the open pressure valve 14 to the injection system of the engine. To even out the pulsation of the diesel injection pump, a reservoir is connected in the delivery line connected to the high-pressure diesel connection HD.
Sollte nun der Dieseldruck aus irgend einem Grund ei¬ nen vorbestimmten Maximalwert überschreiten, so könnte der am Hydraulikdruckanschluss P anliegende Hydraulik- druck den Arbeitskolben 46 gegen diesen übermäßigen Druck nicht weiter bewegen - der Arbeitskolben 46 würde stehen bleiben bis der übermäßige Druck im Druckraum 6 abgebaut wäre und sich erst dann einfach aufgrund der vorbeschrie¬ benen Druckverhältnisse weiter bewegen. Der maximale Förderdruck ist somit auf sehr einfache Weise begrenzt.If, for some reason, the diesel pressure should exceed a predetermined maximum value, then the hydraulic pressure applied to the hydraulic pressure port P could not move the working piston 46 further against this excessive pressure - the working piston 46 would stop until the excessive pressure in the pressure chamber 6 was reduced would be and only then move on simply because of vorbeschrie¬ surrounded pressure conditions. The maximum delivery pressure is thus limited in a very simple manner.
Kurz vor Erreichen des in Figur 5 dargestellten Tot¬ punktes, in dem der Druckraum 6 sein minimales Volumen aufweist, gelangt die Schrägbohrung 88 in Überdeckung mit der Nut 56, so dass der Federraum 84 mit dem Hydraulik¬ druckanschluss P verbunden wird. Dieser Druck wirkt auch auf die in Figur 5 rechte Stirnseite des Steuerkolbens 72, so dass dieser durch die Kraft der Steuerfeder 86 nach rechts mit Bezug zum Arbeitskolben 46 bewegt wird. Die Drucksteuerkante 78 steuert dabei die Verbindung zwischen dem Hydraulikdruckanschluss P und dem Arbeits- räum 66 zu, während durch die Tanksteuerkante 76 die Verbindung zum Hydrauliktankanschluss T aufgesteuert . wird, so dass im Arbeitsraum 66 der Tankdruck anliegt. Der dabei noch im Druckraum 6 anstehende Dieselhochdruck wirkt dann nach rechts auf den Pumpkolben 18 und den Arbeitskolben 46, so dass diese abgebremst und zurückbe¬ wegt werden - der Zyklus beginnt - wie in Figur 1 darge¬ stellt - von vorne. Wie erwähnt, kann der vorbeschriebene Kraftübersetzer zur Druckbeaufschlagung anderer Medien verwendet werden und kann beispielsweise bei einer Innenhochdruckpresse oder zum Wasserstrahlschneiden eingesetzt werden.Shortly before reaching the dead center shown in FIG. 5, in which the pressure chamber 6 has its minimum volume, the oblique bore 88 overlaps the groove 56, so that the spring chamber 84 is connected to the hydraulic pressure port P. This pressure also acts on the right in Figure 5 end face of the control piston 72 so that it is moved by the force of the control spring 86 to the right with respect to the working piston 46. In this case, the pressure control edge 78 controls the connection between the hydraulic pressure connection P and the working space 66, while the connection to the hydraulic tank connection T is opened by the tank control edge 76. is, so that in the working space 66 of the tank pressure is applied. The still present in the pressure chamber 6 high pressure then acts to the right on the pump piston 18 and the piston 46, so that they are braked and zurückbe¬ moved - the cycle begins - as in Figure 1 darge¬ - from the front. As mentioned, the above-described force translator can be used for pressurizing other media and can be used, for example, in a hydroforming press or for waterjet cutting.
Offenbart ist eine Pumpe, insbesondere eine Diesel- einspritzpumpe, bei der ein Pumpkolben über einen Oszil- lierzylinder betätigt wird. Oszillierzylinder und Pump¬ kolben bilden einen Druckübersetzer dessen Übersetzungs¬ verhältnis den maximal einstellbaren Förderdruck be¬ stimmt. Disclosed is a pump, in particular a diesel injection pump, in which a pump piston is actuated via an oscillating cylinder. Oscillating cylinder and pump piston form a pressure booster whose Übersetzungs¬ ratio determines the maximum adjustable delivery pressure be¬.
Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Pumpe1 pump
2 Dieselteil2 diesel part
4 Hydrauliktei14 hydraulic unit1
6 Pumpenraum6 pump room
8 Saugkanal8 suction channel
10 Hochdruckkanal10 high pressure channel
12 Saugventil12 suction valve
14 Druckventil14 pressure valve
16 Pumpengehäuse16 pump housings
17 Führungsbohrung17 guide bore
18 Pumpenkolben18 pump pistons
20 Anschlagring20 stop ring
22 Ringstirnfläche22 ring end face
24 Tankraum24 tank room
26 Tankkanal26 tank channel
28 Axialvorsprung 0 Druckraum 2 Gehäuse 4 Federteller 6 Pumpenfeder 8 Abstufung 0 Faltenbalg 2 Raum 4 Kanal 6 Arbeitskolben 8 Axialbohrung 0 Einsatz 2 Tankringraum 4 Druckringraum 6 Nut 8 Druckkanal 0 Ablaufkanal 2 Verbindungskanal 4 Zweigkanal Arbeitsraum28 Axial projection 0 Pressure chamber 2 Housing 4 Spring plate 6 Pump spring 8 Graduation 0 Bellows 2 Room 4 Channel 6 Working piston 8 Axial bore 0 Insert 2 Tank ring space 4 Pressure ring space 6 Groove 8 Pressure channel 0 Drain channel 2 Connection channel 4 Branch channel working space
Bodenflächefloor area
Innenbohrunginternal bore
Steuerkolbenspool
Steuerbundcontrol collar
TanksteuerkanteTank control edge
DrucksteuerkantePressure control edge
Führungsbundguide collar
Führungsbundguide collar
Federraumspring chamber
Steuerfedercontrol spring
Schrägbohrungoblique bore
Durchbruchbreakthrough
Durchbruchbreakthrough
Steuerkantecontrol edge
Steuerkantecontrol edge
Längskanallongitudinal channel
Anschlagattack
Kolbenstange piston rod

Claims

Patentansprüche claims
1. Pumpe mit einem Pumpkolben (18), durch dessen Hub ein Druckmedium über einen Niederdruckanschluss (ND) in einen Pumpenraum (6) ansaugbar und mit Druck beaufschlagt über einen Hochdruckanschluss (HD) aus dem Pumpenraum1. Pump with a pump piston (18), through the stroke of a pressure medium via a low-pressure connection (ND) in a pump chamber (6) sucked and pressurized via a high pressure port (HD) from the pump room
(6) förderbar ist, wobei der Pumpkolben (18) über einen hydraulischen Oszillierzylinder eines Hydraulikteils (4) angetrieben ist, der einen Arbeitskolben (46) hat, dessen zumindest eine Wirkfläche über ein Steuerventil (72) wechselweise mit Hydraulikhochdruck oder Hydrauliknieder¬ druck beaufschlagbar ist, wobei ein Steuerkolben (72) des Steuerventils in den Arbeitskolben (46) integriert ist und an zumindest einem Totpunkt des Arbeitskolbens (46) mittels eines gehäusefesten Anschlags (68) umschaltbar ist.(6) is conveyed, wherein the pump piston (18) via a hydraulic oscillating cylinder of a hydraulic part (4) is driven, which has a working piston (46) whose at least one active surface via a control valve (72) alternately with hydraulic high pressure or Hydrauliknieder¬ pressure acted upon is, wherein a control piston (72) of the control valve in the working piston (46) is integrated and at least one dead center of the working piston (46) by means of a housing-fixed stopper (68) is switchable.
2. Pumpe nach Patentanspruch 1, wobei der Steuerkolben (72) eine Kolbenstange (102) hat, die an dem Totpunkt aus dem Arbeitskolben (46) herausragt und in Anlage an eine Gehäusewandung (68) bringbar ist.2. Pump according to claim 1, wherein the control piston (72) has a piston rod (102) which protrudes at the dead center from the working piston (46) and in abutment with a housing wall (68) can be brought.
3. Pumpe nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Steu¬ erkolben (72) eine Tanksteuerkante (76) und eine Druck- steuerkante (78) hat, über die während eines Hubs des Arbeitskolbens (46) eine Verbindung zwischen einem von der in Druckaufbaurichtung wirksamen Wirkfläche des Arbeitskolbens (46) begrenzten Druckraum 66 mit einem Hydrauliktankdruck oder Hydraulikversorgungsdruck führen¬ den Anschluss (T, P) des Hydraulikteils (4) verbindbar ist.3. Pump according to claim 1 or 2, wherein the Steu¬ erkolben (72) has a tank control edge (76) and a pressure control edge (78) via which during a stroke of the working piston (46) has a connection between one of the pressure build-up direction effective active surface of the working piston (46) limited pressure chamber 66 with a hydraulic tank pressure or hydraulic supply pressure leading the connection (T, P) of the hydraulic part (4) is connectable.
4. Pumpe nach Patentanspruch 3, wobei der abschnitts¬ weise von der in Ansaugrichtung wirksamen Wirkfläche des Arbeitskolbens (46) begrenzte Druckraum (30) mit Hy¬ drauliktankdruck beaufschlagt ist.4. Pump according to claim 3, wherein the section of the effective effective in the suction effective area of the Working piston (46) limited pressure chamber (30) is acted upon Hy¬ drauliktankdruck.
5. Pumpe nach Patentanspruch 4, wobei der Pumpkolben in den Druckraum (30) eintaucht und über eine Pumpenfeder (36) gegen den Arbeitskolben (46) vorgespannt ist.5. Pump according to claim 4, wherein the pump piston in the pressure chamber (30) is immersed and biased by a pump spring (36) against the working piston (46).
6. Pumpe nach Patentanspruch 5, mit einem Faltenbalg (40) , der dem Pumpenkolben (18) dichtend umgreift und an einer den Druckraum (30) begrenzenden Stirnwandung eines Pumpenteils (2) abgestützt ist.6. Pump according to claim 5, with a bellows (40) which surrounds the pump piston (18) sealingly and is supported on a pressure chamber (30) delimiting end wall of a pump part (2).
7. Pumpe nach Patentanspruch 6, wobei der vom Falten¬ balg (40) umgriffene Raum mit einem Tankanschluss (TD) verbunden ist.7. Pump according to claim 6, wherein the bellows from Falten¬ (40) encompassed space with a tank connection (TD) is connected.
8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Arbeitskolben (46) eine Steuerkante (88) hat, über die im Bereich des zweiten Totpunktes eine Verbin¬ dung zum Hydraulikdruckanschluss (P) und nach einem Hub eine Verbindung zum Hydrauliktankanschluss (T) aufsteuer¬ bar ist, so dass ein pumpenseitiger Federraum (84) für den Steuerkolben (72) mit Hydrauliktankdruck oder mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist.8. Pump according to one of the preceding claims, wherein the working piston (46) has a control edge (88) via which in the region of the second dead center a connec tion to the hydraulic pressure port (P) and after a stroke a connection to the hydraulic tank connection (T) tax Is ¬ bar, so that a pump-side spring chamber (84) for the control piston (72) with hydraulic tank pressure or hydraulic pressure can be acted upon.
9. Pumpe nach Patentanspruch 8, wobei die Steuerkante durch einen Manteldurchbruch (88) des Arbeitskolbens (46) gebildet ist.9. Pump according to claim 8, wherein the control edge is formed by a sheath opening (88) of the working piston (46).
10. Pumpe nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei im Feder¬ raum (84) eine den Steuerkolben (72) beaufschlagende Steuerfeder (86) aufgenommen ist.10. Pump according to claim 8 or 9, wherein the spring chamber (84) a control piston (72) acting on the control spring (86) is received.
11. Pumpe nach Patentanspruch 5 und 10, wobei der Pump¬ kolben (18) und der Steuerkolben (72) über die Pumpenfe¬ der (36) bzw. die Steuerfeder (86) in eine Grundposition vorgespannt sind, in der der Pumpenkolben (18) zurückge¬ zogen und der Steuerkolben (72) in Richtung seiner An- schlagposition ausgefahren ist.11. Pump according to claim 5 and 10, wherein the pump piston (18) and the control piston (72) via the Pumpenfe¬ the (36) and the control spring (86) in a basic position are biased, in which the pump piston (18) pulled back and the control piston (72) is extended in the direction of its stop position.
12. Pumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein die Tank- und Drucksteuerkante (76, 78) ausbil¬ dender Steuerbund (74) des Steuerkolbens (72) mit negati¬ ver Überdeckung mit Bezug zu den zugeordneten gehäusefe¬ sten Steuerkanten (94,96) ausgeführt ist.12. Pump according to one of the preceding claims, wherein a the tank and pressure control edge (76, 78) ausbil¬ dender control collar (74) of the control piston (72) with negati¬ ver cover with respect to the associated housing-most control edges (94, 96) is executed.
13. Pumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zwischen Druckraum (6) und dem Niederdruckanschluss13. A pump according to any one of the preceding claims, wherein between the pressure chamber (6) and the low pressure port
(KD) ein Saugventil (12) und zwischen Druckraum (6) und Hochdruckanschluss (HD) ein Druckventil (14 vorgesehen sind. (KD) a suction valve (12) and between the pressure chamber (6) and high pressure port (HD), a pressure valve (14 are provided.
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