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Dokumentenidentifikation DE19526515A1 01.02.1996
Titel Mitnehmer-Stößel-Baugruppe, geeignet für eine Strömungsmitteleinspritzpumpe
Anmelder Caterpillar Inc., Peoria, Ill., US
Erfinder Hefler, Gregory W., Dunlap, Ill., US
Vertreter Wagner, K., Dipl.-Ing.; Geyer, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 20.07.1995
DE-Aktenzeichen 19526515
Offenlegungstag 01.02.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.02.1996
IPC-Hauptklasse F02M 59/38
IPC-Nebenklasse F02M 57/02   F02B 77/08   
Zusammenfassung Eine Mitnehmer-Stößel-Baugruppe geeignet für eine Strömungsmitteleinspritzpumpe, beispielsweise ein Einheits-Brennstoffinjektor. Der Brennstoffpumpenstößel wird direkt im Mitnehmer gehalten durch ein flexibles Glied, wie beispielsweise ein Elastomer-O-Ring. Wenn sich der Stößel in seiner Gehäusebohrung frißt, wird sich das flexible Glied biegen und/oder vollständig versagen, wodurch gestattet wird, daß sich der Mitnehmer 1) vom stationären bzw. festen Stößel löst; und 2) in Kontakt bleibt mit der zusammenarbeitenden Komponente des sich bewegenden Motorantriebsstrangs. Die Anordnung hilft, eine Schädigung des Motors durch Motorantriebsstrangkomponenten zu verhindern, wenn der Stößel sich frißt.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Brennstoffeinspritzung und insbesonders auf eine Mitnehmer- Stößel-Baugruppe, geeignet für eine Strömungsmitteleinspritzpumpe, die z. B. ein Einheits- Brennstoffinjektor sein kann.

Technischer Hintergrund

Beispiele von bekannten mechanisch betätigten (d. h. mechanisch angetriebenen) Brennstoffeinspritzpumpen sind in US- 4392612, ausgegeben am 12. Juli 1983 an Deckard und andere und in US-4782807, ausgegeben am 8. November 1988 an Takahashi gezeigt. Solche Brennstoffeinspritzpumpen umfassen typischerweise einen hin und her bewegbaren Mitnehmer mit einem zweiästigen oder gegabelten Endteil, der um einen geflanschten Endteil eines Brennstoffpumpenstößels herumgreift. Ein Motorantriebsstrang (typischerweise mit einer Nockenwelle, einem Kipphebel und möglicherweise einer Schub- bzw. Stößelstange) treibt periodisch die Mitnehmer-Stößel-Baugruppe in einer Hin-und-Her-Bewegung zwischen einer zurückgezogenen Position und einer vollständig eingefahrenen Position.

Ein möglicherweise katastrophales Problem kann bei dieser Anordnung auftreten, wenn der Stößel sich zufälligerweise in seiner Gehäusebohrung frißt (was am wahrscheinlichsten geschieht, wenn der Stößel nahe seiner vollständig eingefahrenen Position ist, was den höhesten Strömungsmitteldruck erzeugt). Wenn der Stößel sich frißt, werden sich die sich bewegenden Komponenten des Motorantriebsstranges vom Mitnehmer lösen, dessen Hin-und-Her- Bewegung sofort vom gefressenen Stößel gestoppt oder eingeschränkt wird. Das Lösen des Motorantriebsstranges vom Mitnehmer kann katastrophalen Schaden am Motor verursachen durch nichtfluchtende bzw. nicht ausgerichtete Motorantriebsstrangkomponenten wie beispielsweise die Stößelstangen, die vom Mitnehmer gelöst werden, oder andere zusammenarbeitende Komponenten des Motorantriebsstanges.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eins oder mehrere der Probleme wie oben beschrieben zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Mitnehmer-Stößel-Baugruppe offenbart, die geeignet ist für eine Strömungsmitteleinspritzpumpe. Die Mitnehmer- Stößel-Baugruppe umfaßt einen beweglichen Mitnehmer mit einer Mitnehmerantriebsoberfläche, einen beweglichen Strömungsmittelpumpen-Stößel mit einer Stößelantriebsoberfläche und einen Halter, der lösbar verbunden ist zwischen dem Stößel und dem Mitnehmer. Die Stößelantriebsoberfläche stößt normalerweise gegen und bleibt in Kontakt mit der Mitnehmerantriebsoberfläche während kombinierter Bewegung des Mitnehmers und des Stößels. Der lösbare Halter ist fähig, den Mitnehmer vom Stößel zu lösen, wenn die Position des Stößels fixiert bzw. fest wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Brennstoffeinspritzpumpe offenbart, die geeignet ist für einen Verbrennungsmotor. Die Brennstoffeinspritzpumpe umfaßt ein Gehäuse, das eine interne Gehäusebohrung definiert, weiter einen beweglichen, in der Gehäusebohrung positionierten Stößel, einen beweglichen Mitnehmer und einen Halter, der lösbar zwischen dem Stößel und dem Mitnehmer verbunden bzw. befestigt ist. Der Stößel und der Mitnehmer haben jeder je eine Antriebsoberfläche, die normalerweise gegeneinander stoßen, so daß im wesentlichen keine Antriebskraft auf den lösbaren Halter wirkt während der kombinierten Bewegung des Mitnehmers und des Stößels. Der lösbare Halter ist fähig, den Mitnehmer vom Stößel zu lösen, wenn die Position des Stößels fixiert bzw. fest wird.

Wenn der Stößel sich in seiner Gehäusebohrung frißt, löst der lösbare Halter seine Verbindung zwischen dem Mitnehmer, wodurch er den Mitnehmer befähigt, seine Bewegung fortzusetzen und in Kontakt mit seinen damit in Eingriff stehenden Motorantriebsstrangkomponenten zu bleiben. Die obige Anordnung vermeidet oder begrenzt dadurch katastrophales Versagen des Motors verursacht dadurch Stößelfressen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Teilquerschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Injektors der vorliegenden Erfindung, wie in einem beispielhaften Motor eingebaut ist.

Fig. 2 ist eine schematische vergrößerte Teilquerschnittansicht eines Endteils des in Fig. 1 gezeigten Injektors, die eine Mitnehmer-Stößel-Baugruppe in einer ersten oder zurückgezogenen Position zeigt;

Fig. 3 ist eine schematische verkleinerte Explosions- Querschnittansicht des Mitnehmers, des Stößels und der Laufbuchse des in Fig. 1 gezeigten Injektors;

Fig. 4 ist eine schematische vergrößerte Ansicht eines lösbaren Halters der Mitnehmer-Stößel-Baugruppe, die in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 5 ist eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht des lösbaren Halters, allgemein entlang der Linie 5 der Fig. 4;

Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, zeigt aber die Mitnehmer-Stößel-Baugruppe in einer zweiten oder vollständig eingefahrenen Position;

Fig. 7 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, zeigt jedoch den Stößel gefressen in der Laufbuchse und den Mitnehmer getrennt oder gelöst vom Stößel.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 7, in denen gleiche Bezugszeichen, gleiche Elemente oder Merkmale in sämtlichen Figuren bezeichnen, ist ein Ausführungsbeispiel einer Mitnehmer-Stößel-Baugruppe 10 gezeigt, die für eine Strömungsmitteldruckserzeugungseinrichtung 12, die z. B. eine Strömungsmitteleinspritzpumpe sein kann, geeignet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jede Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung 12 eingegliedert in jeweils einen Einheits-Strömungsmittelinjektor 14, worin sowohl die Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung 12, als auch eine Strömungsmitteleinspritzeinrichtung oder Einspritzdüse 16 in der gleichen Einheit untergebracht sind. Obwohl hier gezeigt und beschrieben als ein Teil eines zusammengefaßten bzw. zu einer Einheit gemachten Injektors 14, könnten alternativ die Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung 12 und die Strömungsmitteleinspritzeinrichtung 16 von modularer Konstruktion sein, worin die Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung separat oder entfernt von der Strömungsmitteleinspritzeinrichtung 16 positioniert ist, aber damit in Strömungsmittelaustausch bzw. Strömungsmittelverbindung angeordnet ist durch eine Strömungsmittelleitung oder einen Strömungsmitteldurchlaß (nicht gezeigt).

Die beispielhafte Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung 12 ist in Fig. 1 gezeigt, wie geeignet für einen direkt einspritzenden, sich nach dem Diesel-Zyklus hin- und herbewegenden Verbrennungsmotor 18. Jedoch sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch anwendbar ist auf andere Arten von Motoren, so wie Rotationsmotoren oder Motoren mit modifizierten Zyklen, und daß der Motor eine oder mehrere Motorverbrennungskammern oder Zylinder 20 enthalten kann. Der Motor 18 hat mindestens einen Zylinderkopf 22, wobei jeder Zylinderkopf 22 eine oder mehrere einzelne oder getrennte Injektorbohrungen 24 definiert. Der Motor 18 umfaßt mindestens einen und vorzugsweise eine Vielzahl von Injektoren 14, von denen jeder geeignet ist, in einer jeweiligen Injektorbohrung 24 positioniert zu werden, und darin gesichert bzw. befestigt zu werden durch eine Injektorklammer 26, die mit dem Zylinderkopf 22 verbunden ist.

Der Motor umfaßt auch Betätigungsmittel 28, um die Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung 12 zu betätigen. Die Betätigungsmittel 28 können irgendeine mechanisch betätigende Einrichtung oder hydraulisch betätigende Einrichtung oder hydromechanisch betätigende Einrichtung sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Mitnehmer-Stößel-Baugruppe 10, die dem Injektor 14 zugeordnet ist, direkt oder indirekt mechanisch betätigt durch eine drehbare Nocke oder Nockenlappen bzw. Nockenscheibe 30, die montiert auf oder integral ausgeführt mit einer drehbaren vom Motor angetriebenen Nockenwelle 32 ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel zeigt die Nocke 30 eine Schwenkarmbaugruppe bzw. Kipphebelbaugruppe 34, die wiederum einen Mitnehmer hin und her bewegt, der mit der Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung 12 oder dem Injektor 14 verbunden ist bzw. zugeordnet ist. Der Mitnehmer ist unten genauer beschrieben. Alternativ kann eine Stößelstange (nicht gezeigt) zwischen der Kipphebelbaugruppe 34 und dem Mitnehmer positioniert sein.

Das Strömungsmittel, das in der Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung verwendet wird, kann z. B. Brennstoff sein. Zu Bezugszwecken hierin weist die Strömungsmitteldruckerzeugungsvorrichtung 12 des Injektors 14 eine imaginäre Längsmittelachse 36 auf. Die Strömungsmitteldruckerzeugungseinrichtung 12 umfaßt vorzugsweise ein Gehäuse oder eine Laufbuchse 38, einen hin und her bewegbaren Stößel (Kolben, plunger), einen sich hin und her bewegenden Mitnehmer (tappet) 42, einen lösbaren Halter 44 oder lösbare Haltemittel, um lösbar den Mitnehmer 42 am Stößel 40 zu halten, und zwar während der Montage bzw. des Zusammenbaus des Injektors 14, und schließlich Vorspann- bzw. Auslenkungsmittel 46, um den Mitnehmer 42 in Richtung einer ersten oder zurückgezogenen Position weg vom Gehäuse 38 vorzuspannen.

Bezugnehmend auf Fig. 3 definiert das Gehäuse 38 eine äußere zylindrische Führungsoberfläche 48 und eine interne Gehäusebohrung 50. Das Gehäuse 38 ist verbunden oder integral ausgeführt mit einem anderen Gehäuse oder Körper 52, was dazu beihilft, eine Strömungsmittelpumpkammer 54 zu definieren.

Der Stößel 40 ist in der Gehäusebohrung 50 für eine Hinund-Her-Bewegung positioniert. Der Stößel 40 hat einen Endteil 56, der eine Stößelantriebsoberfläche 58 definiert, eine Außenumfangsoberfläche 60, eine Fuge oder einen Hohlraum 62, der die Außenumfangsoberfläche schneidet oder unterbricht. Vorzugsweise ist die Fuge eine ringförmige Umfangsnut 64, die axial entfernt von der Stößelantriebsoberfläche ist. Alternativ kann die Fuge 62 eine andere Form haben, wie beispielsweise ein Loch oder ein Schlitz, in den der lösbare Halter paßt. Vorzugsweise wird der Stößel 40 für Strömungsmittel- Hochdruckanwendungen aus gehärtetem Stahl gefertigt und die Stößelantriebsoberfläche 58 ist halbkugelförmig geformt.

Der Mitnehmer 42 hat einen ersten Endteil 66 und einen zweiten Endteil 68. Der erste Mitnehmer-Endteil 66 definiert eine erste Antriebsoberfläche 70, die geeignet ist, durch eine Motorantriebsstrangkomponente wie beispielsweise die Kipphebel- Baugruppe 34 angetrieben zu werden. Der zweite Mitnehmerendteil 68 besitzt erste und zweite ringförmige Innenwände 72, 74. Die erste Innenwand 72 definiert eine Blindbohrung bzw. ein Sackloch 76, das coaxial mit der Achse 36 angeordnet ist und eine zweite Antriebsoberfläche 78. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Antriebsoberflächen 70, 78 des Mitnehmers 42 relativ flach oder planar. Die zweite Innenwand 74 definiert eine Gegenbohrung 80, die coaxial mit der Blindbohrung bzw. dem Sackloch 76 angeordnet ist. Die zweite Innenwand 74 des Mitnehmers 42 ist gleitbar bzw. verschieblich um die Führungsoberfläche 48 des Gehäuses 38 herum positioniert. Die ersten und zweiten Innenwände 72, 74 des Mitnehmers 42 definieren eine innere ringförmige Schulter oder Lippe 82 und eine Öffnung 84, die beide axial zwischen der ersten und zweiten Innenwände 72, 74 positioniert sind. Die Öffnung 84 hat einen Öffnungsdurchmesser D1, der in der Größe kleiner ist als der Durchmesser D2 des Mitnehmer-Sacklochs 76. Der Öffnungsdurchmesser D1 ist auch größer als der Außendurchmesser D3 des Endteils 56 des Stößels 40. Vorzugsweise für Brennstoff- Hochdruckanwendungen ist der Mitnehmer 42 aus gehärtetem Stahl gefertigt.

Der Mitnehmer 42, der Stößel 40 und die lösbaren Haltemittel 44 sind normalerweise zusammen hin und her bewegbar zwischen der ersten oder zurückgezogenen Position, die in Fig. 2 gezeigt ist und einer zweiten oder vollständig eingefahrenen (voller Hub) Position, die in Fig. 6 gezeigt ist. Die Stößelantriebsoberfläche 58 stößt normalerweise gegen die zweite Antriebsoberfläche 78 des Mitnehmers 42 während der kombinierten Bewegung des Mitnehmers 42 und des Stößels 40. Mit der obigen Anordnung wird während der kombinierten Hin- und Herbewegung des Mitnehmers 42 und des Stößels 40 im wesentlichen keine Antriebskraft auf die lösbaren Haltemittel 44 übertragen. Anders gesagt wird, die ganze oder im wesentlichen die ganze Antriebskraft, die zwischen dem Mitnehmer 42 und dem Stößel 40 übertragen wird, über die Antriebsflächen 58, 78 während der kombinierten Hin-und-Her- Bewegung des Mitnehmers 42 und des Stößels 40 übertragen.

Vorzugsweise umfassen die lösbaren Haltemittel ein flexibles Glied 86. Vorzugsweise besitzt das flexible Glied 86 eine Ringform mit einem Voll-Querschnittsbereich, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. Bezugnehmend auf die Fig. 4 bis 5 besitzt das flexible Glied 86 einen radial inneren ersten Endteil 88 und einen radial äußeren zweiten Endteil 90. Der erste Endteil 88 des Halters 44 steht in Eingriff mit der Stößelfuge 62, wie beispielsweise der ringförmigen Stößelnut 64. Der zweite Endteil 90 des Halters 44 steht in Eingriff mit oder ist festgelegt durch die innere ringförmige Schulter 82 des Mitnehmers 42. Vorzugsweise besitzt das ringförmige flexible Glied 86 einen Außendurchmesser D&sub4;, der in seinem nicht zusammengedrückten natürlichen oder Normalzustand größer ist als der Durchmesser der Öffnung. Vorzugsweise besitzt das ringförmige flexible Glied 86 einen Innendurchmesser D&sub5;, der in seinem ungestreckten oder natürlichen oder Normalzustand kleiner ist als der Innendurchmesser D&sub6; der ringförmigen Nut 64 des Stößels 40. z. B. kann das flexible ringförmige Glied 86 einen Elastomer-O- Ring, wie in Fig. 4 bis 5 gezeigt, sein oder aufweisen. Das Material für den O-Ring kann ein Fluorkohlestoffgummi (FKM = Fluor Carbon Rubber) sein, das die folgenden Eigenschaften hat:

Härte (Durometer "A") 75 +/- 5 Zugfestigkeit 8,3 MPa min Dehnung (< 6, 8 mm x-Schnitt) 125% min Dehnung (> 6,8 mm x-Schnitt) 100% min E-Modul bei 100% Ausdehnung 4,8 MPa min.


Alternativ kann das flexible Glied 86 ein gespaltener Haltering sein oder aufweisen. Alternativ kann das Material für das flexible Glied 86 elastomerisch (Plastik) oder metallisch sein. Das flexible Glied 86 hat eine gewählte Festigkeit, die kleiner ist als eine gewählte Festigkeit von sowohl dem Mitnehmer als auch dem Stößel. Die gewählte Festigkeit bzw. Zugfestigkeit kann wenigstens eine der folgenden Größen sein: Zugfestigkeit, Scherfestigkeit oder Deformations(modul)-festigkeit (bzw. Streckgrenze) . Wenn die gewählte Festigkeit des flexiblen Gliedes 86 durch eine effektive Kraft, die auf das flexible Glied wirkt, überschritten wird, soll das flexible Glied sich ausreichend biegen und/oder versagen, um so den Mitnehmer 42 vom Stößel 40 zu lösen.

Vorzugsweise umfassen die Vorspannmittel 46 eine Schrauben- bzw. Spiraldruckfeder 92, die in einer ringförmigen Außenschulter 94 des Gehäuses 52 und einer ringförmigen Schulter 96 des Mitnehmers 42 positioniert ist. Die Rückstellfeder 92 hat eine gewählte Fehlerkonstante k, die fähig ist, eine effektive Axialkraft zu erzeugen, die größer ist als die gewählte Festigkeit des flexiblen Glieds 86.

Industrielle Anwendbarkeit

Vorzugsweise wird das Zusammenbauverfahren der Mitnehmer- Stößel-Baugruppe 10 durchgeführt durch Ausrichten und Installieren der bzw. jener Komponenten in einer im allgemeinen vertikalen Position, um die Schwerkraft auszunutzen. Es sei bemerkt, daß andere Komponenten des Injektors (der Einspritzvorrichtung) 14 vorteilhafterweise installiert werden können, wenn das Gehäuse 52 in dieser vertikalen Position ist. Darüber hinaus sind trotzdem aus Gründen der Klarheit die Zusammenbauschritte unten nacheinander beschrieben, alternativ können (jedoch) einige der Zusammenbauschritte gleichzeitig oder in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.

Bezugnehmend auf Fig. 2 ist ein Anfangsschritt die Verbindung des Gehäuses 38 mit dem Gehäuse 52 vorzugsweise durch eine Gewindeverbindung. Ein anderer Schritt ist das Positionieren des einen Endteils 98 der Feder 92 auf der ringförmigen Schulter 94 des Gehäuses 52. Das flexible Glied 86 ist teilweise aber eng passend installiert in der ringförmigen Nut 64 des Stößels 40. Der Endteil 56 des Stößels 40 wird dann in die Gegenbohrung 80 und durch die Öffnung 84 des Mitnehmers 42 und in das Sackloch 76 eingeführt, bis die Stößelantriebsoberfläche 58 direkt mit der zweiten Antriebsoberfläche 78 des Mitnehmers 42 in Kontakt kommt. Wenn der Endteil 56 des Stößels 40 durch die Öffnung 84 hindurchgeht, wird das flexible Glied 86 durch die ringförmige Innenschulter 82 des Mitnehmers 42 zusammengedrückt. Nachdem das flexible Glied 86 die innere ringförmige Schulter 82 passiert hat, expandiert das flexible Glied 86 in seinen nicht zusammengedrückten natürlichen bzw. Normalzustand und wird durch die innere ringförmige Schulter 82 im Sackloch 76 festgelegt oder gefangen.

Der nächste Schritt ist das Einführen eines Gegenendteils 100 des Stößels 40 in die Gehäusebohrung 50 gemäß einem relativ engen Ringspiel bzw. Passung, bis die äußere ringförmige Schulter 96 des Mitnehmers 42 mit einem anderen Gegenendteil 102 der Feder 92 in Kontakt kommt. Nachdem der Zusammenbau und der Werkbanktest des Injektors 14 vollendet ist, wird der Injektor 14 in der Injektorbohrung 24 des Motors 18 installiert.

Nach dem Zusammenbau des Injektors 14 und vor dem Motorstart hält das flexible Glied 86 den Stößel 40 auf dem Mitnehmer 42, so daß die axiale Position des Stößels 40 nach oben hin aufrechterhalten wird, wie (mit durchgezogenem Umriß des Stößels) in Fig. 2 gezeigt. Dies ermöglicht, daß jegliche Luft, die in der Speicher- bzw. Vorratskammer 54 enthalten ist, durch die axialen und radialen Durchlässe, die im Stößel 40 definiert sind, gespült werden kann. An dieser axialen Position des Stößels 40 und einem gewählten Anfangsteil bzw. Anfangsweg des Stößelhubs oder -versetzung stehen die Stößeldurchlässe zeitweise mit einem Ringraum und mindestens einem Ablaufdurchlaß, der im Gehäuse 38 definiert ist, in Verbindung. Nachdem der Stößel sich nach unten bewegt hat, über seinen gewählten Anfangsteil des Stößelhubs hinaus, stehen die Stößeldurchlässe nicht länger in Verbindung mit dem Ringraum und dem (den) Abfluß-Durchlaß (Durchlässen), der (die) im Gehäuse 38 definiert ist (sind), so daß der restliche Brennstoff in der Vorratskammer 54 unter Druck gesetzt werden kann. Diese Anordnung ermöglicht es, daß die Vorratskammer 54 schnell mit Brennstoff geladen bzw. vorgepumpt werden kann, um die Startbarkeit des Motors zu verbessern. Diese Anordnung hilft auch mit, die Größe des Brennstofflade- bzw. Brennstoffvorpumpdrucks zu minimieren, der erforderlich ist, um den Motor zu starten.

Während des Betriebes bewegen der Motorantriebsstrang (30, 32, 34) und die Rückstellfeder 92 zusammen periodisch die Mitnehmer-Stößel-Baugruppe 10 zwischen ihrer ersten oder zurückgezogenen Position, die in Fig. 2 gezeigt ist und ihrer zweiten oder vollständig eingedrückten Position, die in Fig. 6 gezeigt ist hin und her. Der Strömungsmitteldruck in der Strömungsmittelpumpkammer 54 hält normalerweise den Kontakt zwischen den Antriebsoberflächen 58, 78 des Mitnehmers 42 und des Stößels 40 aufrecht. Keine oder im wesentlichen keine Antriebskraft wird auf das flexible Glied 86 übermittelt, während der Mitnehmer 42 und der Stößel 40 sich zusammen hin und herbewegen.

Wenn der Stößel 40 sich zufälligerweise in der Gehäusebohrung 50 frißt, wird die Rückstellfeder 92 schließlich eine effektive Kraft auf das flexible Glied 86 ausüben, um entweder ausreichende Biegung oder dessen Versagen zu bewirken, um den Mitnehmer 42 vom stationären oder festen Stößel 40 zu lösen. Die Rückstellfeder 92 hält den Antriebs-Kontakt zwischen dem Mitnehmer 42 und der Gegenkomponente des Motorantriebsstrangs aufrecht, so daß eine ordnungsgemäße Ausrichtung aller beweglichen Motorantriebstrangskomponenten aufrecht erhalten wird. So wird es nicht zugelassen, daß eine der sich bewegenden Antriebsstrangkomponenten den Motor schädigt, wenn ein Stößelfressen auftritt.

Andere Blickwinkel und viele Vorteile der Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der Ansprüche erhalten werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:

Eine Mitnehmer-Stößel-Baugruppe geeignet für eine Strömungsmitteleinspritzpumpe, beispielsweise ein Einheits- Brennstoffinjektor. Der Brennstoffpumpenstößel wird direkt im Mitnehmer gehalten durch ein flexibles Glied, wie beispielsweise ein Elastomer-O-Ring. Wenn sich der Stößel in seiner Gehäusebohrung frißt, wird sich das flexible Glied biegen und/oder vollständig versagen, wodurch gestattet wird, daß sich der Mitnehmer 1) vom stationären bzw. festen Stößel löst; und 2) in Kontakt bleibt mit der zusammenarbeitenden Komponente des sich bewegenden Motorantriebsstrangs. Die Anordnung hilft, eine Schädigung des Motors durch Motorantriebsstrangkomponenten zu verhindern, wenn der Stößel sich frißt.


Anspruch[de]
  1. 1. Eine Mitnehmer-Stößel-Baugruppe, geeignet für eine Strömungsmitteleinspritzpumpe, die folgendes aufweist:

    einen beweglichen Mitnehmer mit einer Mitnehmerantriebsoberfläche;

    einen beweglichen Strömungsmittelpumpenstößel mit einer Stößelantriebsoberfläche; und

    einen lösbaren Halter, verbunden oder angebracht zwischen dem Stößel und dem Mitnehmer, wobei der erwähnte Mitnehmer, Stößel und lösbare Halter normalerweise zusammen hin und her beweglich sind, und zwar zwischen einer ersten und einer zweiten Position, wobei die erwähnte Stößelantriebsoberfläche normalerweise gegen die Mitnehmerantriebsoberfläche stößt, und zwar während der kombinierten Bewegung des Mitnehmers und Stößels, wobei der erwähnte lösbare Halter eine gewählte Festigkeit aufweist, die, wenn sie von einer auf den Halter wirkenden effektiven Kraft überschritten wird, eine Trennung des Mitnehmers vom Stößel gestattet, wenn die Position des Stößels fixiert bzw. festgelegt wird.
  2. 2. Mitnehmer-Stößel-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der erwähnte lösbare Halter ein flexibles Glied umfaßt mit einem radial inneren ersten Endteil und einem radial äußeren zweiten Endteil, wobei der erste Endteil des Halters in den Stößel eingreift und der zweite Endteil des Halters in den Mitnehmer eingreift.
  3. 3. Mitnehmer-Stößel-Baugruppe nach Anspruch 2, wobei das flexible Glied ein Elastomer-Glied ist.
  4. 4. Mitnehmer-Stößel-Baugruppe nach Anspruch 3, wobei das Elastomer-Glied ein O-Ring ist.
  5. 5. Mitnehmer-Stößel-Baugruppe nach Anspruch 2, wobei das flexible Glied ein gespaltener Haltering ist, und zwar mit einer gewählten Festigkeit, die geringer ist, als die von Mitnehmer und Stößel.
  6. 6. Mitnehmer-Stößel-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der Stößel und der Mitnehmer kollektiv bzw. zusammen eine Ringnut definieren, wobei der lösbare Halter ein ringförmiges flexibles Glied umfaßt mit einem radial nach innen gehenden ersten Endteil und einem radial nach außen gehenden zweiten Endteil, wobei der erste Teil des Gliedes in einem Teil der Ringnut eingreift, der von dem Stößel definiert wird, und wobei der zweite Teil des Gliedes in einen Teil der Ringnut eingreift, der von dem Mitnehmer definiert wird.
  7. 7. Mitnehmer-Stößel-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Strömungsmitteleinspritzpumpe eine Einheits-Strömungsmitteleinspritzvorrichtung (Injektor) ist.
  8. 8. Strömungsmitteleinspritzpumpe, geeignet für einen Verbrennungsmotor, die folgendes aufweist:

    ein Gehäuse, das eine äußere zylindrische Führungsoberfläche und eine interne Gehäusebohrung definiert;

    ein hin und her bewegbarer in der Gehäusebohrung positionierter Stößel mit einem Endteil, der eine Stößelantriebsoberfläche definiert;

    ein hin und her bewegbarer Mitnehmer mit ersten und zweiten Endteilen, wobei der erste Mitnehmerendteil eine erste Antriebsoberfläche definiert, die geeignet ist, um vom Motor angetrieben zu werden, wobei ferner der zweite Mitnehmerendteil erste und zweite ringförmige Innenwände besitzt, wobei die erste Innenwand eine Blind- bzw. Sackbohrung und eine zweite Antriebsoberfläche definiert, und wobei die zweite Innenwand eine Gegenbohrung definiert, die axial mit der Blind- bzw. Sackbohrung ausgerichtet ist, und wobei ferner die zweite Innenwand des Mitnehmers gleitbar bzw. verschieblich um die Führungsoberfläche des Gehäuses herum positioniert bzw. angeordnet ist;

    lösbare Haltemittel, um lösbar den Stößel am Mitnehmer zu halten, wobei der Mitnehmer, der Stößel und die lösbaren Haltemittel normalerweise zusammen hin und her bewegbar sind zwischen einer ersten und zweiten Position, wobei die Stößelantriebsoberfläche normalerweise gegen die zweite Antriebsoberfläche des Mitnehmers stößt, so daß im wesentlichen keine Antriebskraft auf die lösbaren Haltemittel während kombinierter Bewegung des Mitnehmers und des Stößel wirkt; und

    Vorspann- bzw. Auslenkungsmittel, um den Mitnehmer in Richtung der ersten Position vorzuspannen, wobei die Vorspannbzw. Auslenkungsmittel zwischen dem Gehäuse und dem Mitnehmer positioniert sind.
  9. 9. Strömungsmitteleinspritzpumpe nach Anspruch 8, wobei die lösbaren Haltemittel eine gewählte Festigkeit besitzen, wobei die Vorspann- bzw. Auslenkungsmittel eine Schraubendruckfeder umfassen mit einer Federkonstante, die fähig ist, eine Kraft zu erzeugen, die größer ist als die besagte Festigkeit der lösbaren Haltemittel, um dadurch den Mitnehmer vom Stößel zu lösen, wenn die Position des Stößels fixiert bzw. festgelegt wird.
  10. 10. Strömungsmitteleinspritzpumpe nach Anspruch 9, wobei die gewählte Festigkeit zumindest eine der folgenden Größen ist: Zugfestigkeit, Scherfestigkeit oder Verformungsfestigkeit.






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