Rückschlagventil, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, und Pumpe mit Rückschlagventil

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Rückschlagventil, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, sowie einer Pumpe mit Rückschlagventil nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9.

Ein solches Rückschlagventil für eine Kraftstoffhochdruckpumpe und eine solche Kraftstoffhochdruckpumpe ist durch die DE 10 2009 002 029 AI bekannt. Dieses Rückschlagventil weist ein Ventilglied auf, das in einer Aufnahme in einem Ventilgehäuse über einen Teil seiner Längserstreckung in einem Führungsabschnitt über seinen Außenmantel verschiebbar geführt ist. Das Ventilglied wirkt mit einer an diesem ausgebildeten Dichtfläche mit einem im Ventilgehäuse angeordneten Ventilsitz zusammen. Das Ventilglied ist topfförmig ausgebildet und durch dessen Innenraum strömt Medium hindurch wenn das Ventilglied mit seiner Dichtfläche vom Ventilsitz abgehoben ist und das Rückschlagventil geöffnet ist. Das Ventilglied ist in der Aufnahme über den Außenmantel seines Führungsabschnitts mit geringem radialem Spiel geführt, wobei es unter Umständen bei unzureichender Schmierung zwischen dem Außenmantel und der Aufnahme zu einem Verklemmen des Ventilglieds in der Aufnahme kommen kann, wodurch die Funktion des Rückschlagventils beeinträchtigt wird. Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Rückschlagventil mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Schmierung zwischen dem Ventilglied und der Aufnahme verbessert ist und somit ein Verklemmen des Ventilglieds in der Aufnahme verhindert und die Funktion des Rückschlagventils verbessert ist. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Rückschlagventils angegeben. Durch die Ausbildung gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 ist die Schmierung zwischen dem Außenmantel des Führungsabschnitts des Ventilglieds und der Aufnahme weiter verbessert.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Pumpe in vereinfachter Darstellung in einem Längsschnitt, Figur 2 in vergrößerter Darstellung ein Rückschlagventil der Pumpe gemäß dem Ausschnitt II in Figur 1 in einem Längsschnitt, Figur 3 ein Ventilglied des Rückschlagventils in einem Längsschnitt in weiter vergrößerter Darstellung und Figur 4 das Ventilglied in einem Querschnitt entlang Linie IV-IV in Figur 3.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Figur 1 ist eine Pumpe dargestellt, die insbesondere eine Kraftstoff hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine ist. Die Pumpe weist ein Gehäuse 10 auf, das mehrteilig ausgebildet sein kann und in dem in einem Gehäuseteil 12 eine rotierend angetriebene Antriebswelle 14 um eine Drehachse 15 drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 14 weist wenigstens einen Nocken 16 auf oder alternativ einen Exzenter. Der Nocken 16 ist in Richtung der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 betrachtet zwischen zwei La- gerstellen der Antriebswelle 14 angeordnet. Die Pumpe weist wenigstens ein oder mehrere Pumpenelemente 18 mit jeweils einem Pumpenkolben 20 auf, der durch den Nocken 16 oder Exzenter der Antriebswelle 14 zumindest mittelbar in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 angetrieben wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Pumpe keine eigene Antriebswelle 14 aufweist und der Pumpenkolben 20 des Pumpenelements 18 durch eine Welle der Brennkraftmaschine angetrieben wird, die einen Nocken 16 oder Exzenter aufweist.

Der Pumpenkolben 20 ist in einer Zylinderbohrung 22 eines Gehäuseteils 24 der Pumpe dicht geführt. Mit seinem der Antriebswelle 14 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 20 in der Zylinderbohrung 22 einen Pumpenarbeitsraum 26. Der Pumpenarbeitsraum 26 weist über ein in diesen hinein öffnendes Einlassrückschlagventil 30 eine Verbindung mit einem beispielsweise von einer Förderpumpe herführenden Zulauf 32 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 26 beim radial nach innen zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 20 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 26 weist außerdem über ein aus diesem heraus öffnendes Auslassrückschlagventil 34 eine Verbindung mit einer Förderleitung 36 auf, die beispielsweise zu einem Kraftstoffhochdruckspeicher 38 führt und über die beim radial nach außen von der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 20 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 26 verdrängt wird.

In den Figuren 2 bis 4 ist das Auslassrückschlagventil 34 vergrößert dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Das Auslassrückschlagventil 34 weist ein in einer Aufnahme 40 verschiebbar geführtes Ventilglied 42 auf. Die Aufnahme 40 ist beispielsweise als Bohrung in dem Gehäuseteil 24 der Pumpe ausgebildet. Alternativ kann das Rückschlagventil 34 auch ein separates Ventilgehäuse aufweisen, in dem die Aufnahme 40 ausgebildet ist. In die Aufnahme 40 mündet in deren dem Pumpenarbeitsraum 26 zugewandtem Ende eine Bohrung 44 mit kleinerem Durchmesser und am Übergang von der Bohrung 44 in die Aufnahme 40 ist ein Ventilsitz 46 ausgebildet. Der Ventilsitz 46 ist vorzugsweise zumindest annähernd kegelstumpfförmig oder aus mehreren Abschnitten von Kegelstümpfen mit unterschiedlichen Kegelwinkeln ausgebildet. Das Ventilglied 42 ist im Wesentlichen kolbenförmig und hohl und dadurch topf- förmig ausgebildet, wodurch ein Innenraum 43 im Ventilglied 42 gebildet ist. Das Ventilglied 42 weist in seinem dem Ventilsitz 46 zugewandten Endbereich 48 eine Dichtfläche 50 auf, mit der es mit dem Ventilsitz 46 zusammenwirkt. Der Endbereich 48 ist an seinem dem Ventilsitz 46 zugewandten stirnseitigen Ende geschlossen. Die Dichtfläche 50 kann zumindest annähernd als Abschnitt einer Kugelfläche oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Der Endbereich 48 des Ventilglieds 42 mit der Dichtfläche 50 weist einen kleineren Durchmesser auf als die diesen umgebende Aufnahme 40, so dass zwischen dem Außenmantel des Endbereichs 48 und der Aufnahme 40 ein ringförmiger Raum 52 vorhanden ist, durch den bei vom Ventilsitz 46 abgehobenem Ventilglied 42 Kraftstoff strömen kann. Im Mantel des Endbereichs 48 des Ventilglieds 42 sind wenigstens eine, vorzugsweise mehrere über den Umfang des Endbereichs 48 verteilte Öffnungen 54 vorgesehen, durch die der Ringraum 52 mit dem Innenraum 43 verbun- den ist.

In seinem an den Endbereich 48 auf der der Dichtfläche 50 abgewandten Seite anschließenden übrigen Bereich weist das Ventilglied 42 einen im wesentlichen hohlzylinderförmigen Abschnitt 56 auf, dessen Außendurchmesser nur wenig kleiner ist als der Durchmesser der Aufnahme 40, so dass das Ventilglied 42 über den Außenmantel des Abschnitts 56 mit geringem radialem Spiel in der Aufnahme 40 verschiebbar geführt ist. Der hohlzylinderförmige Abschnitt 56 bildet somit einen Führungsabschnitt des Ventilglieds 42 in der Aufnahme 40. Zur Begrenzung der Hubbewegung des Ventilglieds 42 in Öffnungsrichtung, das heißt vom Ventilsitz 46 weg, weist das Rückschlagventil 34 einen Hubanschlag 60 auf. Der Hubanschlag 60 ist in die Aufnahme 40 eingefügt, beispielsweise eingepresst, und hülsenförmig ausgebildet. Zwischen dem Hubanschlag 60 und dem Ventilglied 42 ist eine Schließfeder 62 angeordnet, durch die das Ven- tilglied 42 in seiner Schließrichtung zum Ventilsitz 46 hin beaufschlagt ist. Die

Schließfeder 62 ragt einerseits in den Innenraum 43 des Ventilglieds 42 hinein und andererseits in den Hubanschlag 60 und ist als Schraubendruckfeder ausgebildet. Der den Bereich der Aufnahme 40 mit dem Hubanschlag 60 umgebende Teil des Gehäuseteils 24 der Pumpe ist beispielsweise etwa zylinderförmig ausgebildet und kann mit einem Außengewinde 64 versehen sein und an diesen kann beispielsweise mittels einer Überwurfmutter die Förderleitung 36 angeschlossen werden, die zum Kraftstoffhochdruckspeicher 38 führt. Bei geöffnetem Rückschlagventil 34 strömt Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 26 zwischen dem Ventilsitz 46 und der Dichtfläche 50 in den Ringraum 52, aus dem Ringraum 52 durch die Öffnungen 54 in den Innenraum 43 des Ventilglieds 42 und von dort weiter durch den Hubanschlag 60 sowie die Förderleitung 36 in den Kraftstoffhochdruckspeicher 38.

Erfindungsgemäß ist im Führungsabschnitt 56 des Ventilglieds 42 wie in den Fi- guren 3 und 4 dargestellt wenigstens ein Durchlass 66 vorgesehen, durch den der Innenraum 43 des Ventilglieds 42 mit dem Außenmantel des Führungsabschnitts 56 verbunden ist. Der wenigstens eine Durchlass 66 kann als Bohrung im Führungsabschnitt 56 ausgebildet sein. Der wenigstens eine Durchlass 66 ist vorzugsweise in einem der Dichtfläche 50 des Ventilglieds 42 abgewandten Endbereich des Führungsabschnitts 56 angeordnet. Durch den wenigstens einen Durchlass 66 wird Kraftstoff aus dem Innenraum 43 des Ventilglieds 42 in den Führungsspalt zwischen dem Außenmantel des Führungsabschnitts 56 und der Aufnahme 40 geleitet, der die Schmierung dort verbessert. Im der Dichtfläche 50 des Ventilglieds 42 zugewandten Endbereich des Führungsabschnitts 56 erfolgt im Führungsspalt zwischen dem Führungsabschnitt 56 und der Aufnahme 40 eine Schmierung durch aus dem Ringraum 52 in den Führungsspalt eintretenden Kraftstoff.

Vorzugsweise sind mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier gleichmäßig über den Umfang des Führungsabschnitts 56 des Ventilglieds 42 verteilt angeordnete Durchlässe 66 vorgesehen. Die Durchlässe 66 sind dabei in einer gemeinsamen Radialebene bezüglich der Längsachse 41 des Ventilglieds 42 angeordnet. Zusätzlich zu dem wenigstens einen Durchlass 66 kann im Außenmantel des Führungsabschnitts 56 des Ventilglieds 42 eine zumindest über ei- nen Teil des Umfangs des Führungsabschnitts 56 verlaufende Ringnut 68 vorgesehen sein, in die der wenigstens eine Durchlass 66 mündet. Vorzugsweise verläuft die Ringnut 68 über den gesamten Umfang des Führungsabschnitts 56. Durch die Ringnut 68 wird Kraftstoff über den Umfang des Führungsabschnitts 56 verteilt und dadurch die Schmierung zwischen dem Führungsabschnitt 56 und der Aufnahme 40 weiter verbessert. Alternativ oder zusätzlich zu mehreren in einer gemeinsamen Radialebene liegenden Durchlässen 66 kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Durchlässe 66 vorhanden sind, die in Richtung der Längsachse 41 des Ventilglieds 42 zuei- nander versetzt angeordnet sind wie dies in Figur 3 mit gestrichelten Linien dargestellt ist.