DE102012217801A1

DE102012217801A1 - Verfahren zur Montage eines Stößel

Info

Publication number: DE102012217801A1
Application number: DE102012217801.5A
Authority: DE
Inventors: Norbert Geyer; Stefan Dorn
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-03
Also published as: CN104662291B; EP2901013A1; WO2014048421A1; CN104662291A

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Verfahren zur Montage eines Stößel (1) für eine Einspritzpumpe, welcher Stößel (1) ein rohrstückähnliches Gehäuse (2) hat, bei dessen antriebsseitiger Ringstirn (3) ein eine Rolle (6) tragender Bolzen (7) gelagert ist, wobei ein Innenmantel (8) des Gehäuses (2) axial unterhalb der Rolle (6) von einem separaten Brückenstück (9) durchragt ist, dessen untere, auf einer Seite einer abtriebsseitigen Ringstirn (11) des Gehäuses (2) liegende Stirn (10) als Anlage für ein Stößelfolgeteil fungiert, wobei das Brückenstück (9) in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn (3) an einer vom Innenmantel (8) einragenden Anlage (17) gehalten und mit einer von seinem Außenmantel (12) abstehenden Nase (13) versehen ist, welche Nase (13) durch ein Fenster (14) des Gehäuses (2) als Verdrehsicherung geführt ist, wobei das als dickwandiger Längsbalken ausgebildete Brückenstück (9) und die Nase (13) als separate Bauteile vorgehalten sind, von denen eines zuerst dem Stößel (1) zugeführt und dort in dessen Endlage oder endlagennah gehalten wird, wobei daraufhin die Bauteile im Stößel (1) zusammengeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Stößel, insbesondere eines Stößels für eine Pumpe oder einen Verdichter, welcher Stößel ein rohrstückähnliches Gehäuse hat, bei dessen antriebsseitiger Ringstirn ein eine Rolle tragender Bolzen gelagert ist, wobei ein Innenmantel des Gehäuses axial unterhalb der Rolle von einem separaten Brückenstück durchragt ist, dessen untere, auf einer Seite einer abtriebsseitigen Ringstirn des Gehäuses liegende Stirn als Anlage für ein Stößelfolgeteil fungiert, wobei das Brückenstück in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn an einer vom Innenmantel einragenden Anlage gehalten und mit einer von seinem Außenmantel abstehenden Nase versehen ist, welche Nase durch ein Fenster des Gehäuses als Verdrehsicherung geführt ist.
Die DE 10 2010 022 318 A1 offenbart einen Stößel zur Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine mit einem vergleichsweise dünnen, scheibenartigen Brückenstück. Dieses ist den hohen Belastungen heutiger Kraftstoffhochdruckpumpen nicht mehr gewachsen. Ein deutlich dicker ausgeführtes sowie innenwandig geführtes scheibenartiges Brückenstück mit Nase zur Verdrehsicherung würde sich jedoch nicht durch Einkippen ohne Weiteres montieren lassen und zudem die Stößelmasse unnötig erhöhen. Außerdem gestattet das den Stößel radial nahezu ausfüllende Brückenstück nur einen vergleichsweise schlechten Mediendurchtritt, so bspw. von Dieselöl bei Einsatz des Stößels in einer Kraftstoffhochdruckpumpe einer qualitätsgesteuerten Brennkraftmaschine.
Es ist daher ein Verfahren zur Montage eines Stößels vorzuschlagen, bei dem die aufgezeigten Nachteile nicht mehr zu verzeichnen sind. Insbesondere soll sich das Brückenstück auch bei hoher Dicke gut montieren lassen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das als dickwandiger Längsbalken ausgebildete Brückenstück und die Nase als separate Bauteile vorgehalten sind, von denen eines zuerst dem Stößel zugeführt und dort in dessen Endlage oder endlagennah gehalten wird, wobei daraufhin die Bauteile im Stößel zusammengeführt werden.
Somit liegen die vorbeschriebenen Nachteile nicht mehr vor. Das Brückenstück wird bei dessen Montage am Innenmantel des Gehäuses unverkippt, demnach zumindest nahezu orthogonal zur Stößelaxiallinie eingeführt und dort mit der separat ausgeführten Nase als Verdrehsicherung für das Gehäuse gepaart.
Klar ist an dieser Stelle, dass aufgrund des Baukastenprinzips am Brückenstück dieses deutlich dicker als die Nase sein kann, so dass auch Gewicht gespart wird. Gleichfalls können hierbei unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt werden oder es kann nur eines der Teile einer Wärmebehandlung unterzogen oder mit einem separaten Verschleißschutz versehen sein.
Wie in zweckmäßiger Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, kann in einem ersten Schritt die Nase im Fenster gehalten oder befestigt und in einem darauffolgenden Schritt das Brückenstück in das Stößelinnere über die abtriebsseitige Ringstirn zugeführt werden.
Alternativ ist es vorgeschlagen, erst das Brückenstück bis auf Anschlag in den Stößel einzufahren und daraufhin die Nase durch das Fenster bis zum abschnittsweisen Sitz in der Aussparung des Brückenstücks zu führen.
Wie in Konkretisierung der Erfindung genannt, kann das Fenster für die Nase separat vorliegen. Es kann jedoch auch im Bereich einer Unter- oder Längsseite eines vom Außenmantel des Gehäuses eingerückten Flachs liegen, in welchem Flach eine Bohrung zur Lagerung des Bolzens der Rolle vorgesehen ist.
Des Weiteren ist es vorgeschlagen, die Aussparung in der Querstirn des Brückenstücks als geraden Schlitz darzustellen, dessen Seitenwände somit parallel zur Längsmittelebene des Brückenstücks verlaufen. Es kommt jedoch auch ein formschlüssiges Profil wie ein Schwalbenschwanz-, Trapez-, Kehl-, oder Sackprofil infrage, wobei hierbei das Brückenstück erst nach der Fenstermontage der Nase zugeführt werden kann. Alternativ kann auch eine Schnappoder Klipsverbindung vorgesehen sein.
Die Nase kann durch das erfindungsgemäße Verbindungsverfahren mit Pressoder Schrumpfsitz in der Aussparung bzw. in ihrem Fenster gehalten sein. Hier kann auch noch ein nachträgliches Schweißen, Löten, Verstemmen o. dgl. erfolgen. Denkbar ist jedoch auch eine „lose“ Verbindung, die jedoch zumindest weitestgehend spielfrei sein sollte.
Durch die Balkenform des Brückenstücks ist zwischen dessen Längswänden und dem angrenzenden Innenmantel des Gehäuses jeweils ein nierenähnlicher Durchtritt für Schmierstoff wie Öl oder Dieselkraftstoff gebildet. Je nach Einbausituation des Stößels kann hierüber auch ein Durchlass für Luft mittelbar ins Freie erfolgen, so dass ein „Aufpumpen“ vermieden ist.
Das vorgeschlagene dickwandige Brückenstück kann aus einer Platine gestanzt oder von einem Strangprofil geschnitten / gehakt bzw. aus Gussmaterial vorliegen. Das Brückenstück kann dabei geringfügig axial und radial spielbehaftet im Gehäuse verlaufen, so dass ein einfacher Toleranzausgleich gegeben ist. Es ist jedoch auch vorgesehen, dieses unbeweglich im Gehäuse zu halten.
Der montierte Stößel soll zur wenigstens mittelbaren Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffeinspritzpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine Verwendung finden. Gleichermaßen kommt ein Einsatz in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine oder in einem Axialoder Radialkolbenverdichter oder einer respektiven – pumpe infrage.
Der Schutzbereich der Erfindung betrifft auch einen Stößels als solchen, dessen Brückenstück und Nase separat ausgeführt sind.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert:
1 zeigt eine räumliche Ansicht eines Stößels, dessen Nase in einem separaten Fenster des Gehäuses sitzt;
2 zeigt eine Ansicht wie vorgenannt, wobei die Nase eine Unterseite eines Flachs zur Aufnahme des Rollenbolzens schneidet;
3 zeigt einen Längsschnitt durch den Stößel nach 1;
4 zeigt einen Querschnitt durch den vorgenannten Stößel auf Höhe dessen Querbalkens;
5 zeigt als Einzelheit den Querbalken mit sich einem symmetrischen Trapez ähnlich erweiternder Aussparung sowie montierter Nase und
6 zeigt die Einzelheit wie zuvor, jedoch mit Querbalken und geradschlitzartiger Aussparung.
Aus den 1–3 geht ein Stößel 1 für eine Kraftstoffhochdruckpumpe hervor. Dieser hat ein rohrähnliches Gehäuse 2 aus Stahlblech. Bei einer antriebsseitigen Ringstirn 3 des Gehäuses 2 liegen sich zwei von einem Außenmantel 4 des Gehäuses 2 eingerückte Flachs 5 diametral gegenüber. In Bohrungen 19 der Flachs 5 ist ein Bolzen 7 aufgenommen, auf welchem eine nadelgelagerte Rolle 6 verläuft, die einem Anlauf eines Nockens oder Exzenters dient.
Ein Innenmantel 8 des Gehäuses 2 ist axial unterhalb der Rolle 6 von einem als dickwandigem Längsbalken vorliegenden Brückenstück 9 durchragt. Somit verbleibt zwischen jeder Längswand 20 des Brückenstücks 9 und dem Innenmantel 8 des Gehäuses 2 eine zylindersegmentartige Fläche für einen vergleichsweise ungehinderten Durchtritt an Schmiermittel.
Das Brückenstück 9 liegt, wie am besten aus 3 zu entnehmen ist, in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn 3 des Gehäuses 2 an einer Anlage 17 an, genauer gesagt an bogensehnenartig das Gehäuse 2 schneidenden Unterseiten 18 der eingerückten Flachs 5. Eine bei einer abtriebsseitigen Ringstirn 11 des Gehäuses 2 liegende Stirn 10 des Brückenstücks 9 dient als Anlage für ein Stößelfolgeteil (Pumpenkolben).
Wie zu erkennen ist, sitzt in einem Fenster 14 des Gehäuses 2 eine separat gegenüber dem Brückenstück 9 ausgebildete Nase 13. Diese dient mit ihrem den Außenmantel 4 des Gehäuses 2 überragenden Abschnitt als Verdrehsicherung des Stößels 1 gegenüber dessen Umgebungskonstruktion. Die separate Nase 13 ist hierbei, wie aus 3 gut ersichtlich, deutlich dünner als das Brückenstück 9.
Wie 4 offenbart, verlaufen Querstirnen 15 des dickwandigen Brückenstücks 9 unmittelbar am Innenmantel 8 des Gehäuses 2 und sind mit nahezu gleichem Radius dargestellt.
Eine Aussparung 16 des Brückenstücks 9 zur Aufnahme eines radial inneren Abschnitts der Nase 13 an dessen einer Querstirn 15 ist gemäß den 4, 5 leicht trapezartig, sich in Balkenrichtung erweiternd ausgebildet. Somit ist nach erfolgter und nachfolgend noch zu beschreibender Montage eine gute Verliersicherung für die Nase 13 in Radialrichtung nach außen durch Formschluss gegeben.
Wie aus 6 hervorgeht, kann die Aussparung 16 des Brückenstücks 9 auch mit parallelen Wänden dargestellt sein, so dass sich ein einfacher Längsschlitz ergibt, mit welchem die Nase 13 gefügt ist.
Zur Montage des Brückenstücks 9 mit Nase 13:
Insofern es sich um ein Brückenstück 9 mit der trapezartigen Aussparung 16 für die Nase 13 nach den 4, 5 handelt, wird zuerst die Nase 13 in das Fenster 14 gesteckt, derart, dass die Nase 13 das Gehäuse 2 beidseitig radial überragt. Anschließend wird das Brückenstück 9 durch die abtriebsseitige Ringstirn 11 des Gehäuses 2 bis an die vom Innenmantel 8 einragende Anlage 17 (Unterseiten 18 der Flachs 5) auf Höhe der Nase 13 orthogonal zur Längsachse des Stößels 1 geführt sowie hierbei über dessen trapezartige Aussparung 16 mit der Nase 13 verbunden.
Bei der Ausgestaltung nach 6, bei welcher das Brückenstück 9 eine geradgeschlitzte Aussparung 16 aufweist, wird zuerst das Brückenstück 9 von unten über die abtriebsseitige Ringstirn 11 in das Gehäuse 2 bis an dessen Anschlag an der Anlage 17 (Unterseiten 18 der Flachs 5) geführt und daraufhin die Nase 13 durch das Fenster 14 gefahren, bis diese am Grund der Aussparung 16 anschlägt.
Denkbar und vorgesehen ist es bei der letztgenannten Ausgestaltung mit gerade geschlitzter Aussparung 16 im Brückenstück 9 ebenfalls, das zuerst beschriebene Montageverfahren anzuwenden. Bei beiden Montagevarianten bietet sich ein Presssitz zur Befestigung der Nase 13 im Brückenstück 9 an.
Durch die streng wandnahe Führung des Brückenstücks 9 im Stößel 1 kann dieses nach erfolgter Verbindung mit der Nase 13 nicht mehr aus dem Stößel 1 kippen, was bspw. für ein Handling und einen Transport von Vorteil ist. Zugleich ist, trotz der vorgenannten wandnahen Führung, eine große Dicke des Brückenstücks 9 bei dessen einfacher Montierbarkeit ermöglicht.
Bezugszeichenliste

1: Stößel
2: Gehäuse
3: antriebsseitige Ringstirn
4: Außenmantel
5: Flach
6: Rolle
7: Bolzen
8: Innenmantel
9: Brückenstück
10: untere Stirn
11: abtriebsseitige Ringstirn
12: Außenmantel
13: Nase
14: Fenster
15: Querstirn
16: Aussparung
17: Anlage
18: Unterseite
19: Bohrung
20: Längswand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010022318 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Montage eines Stößel (1), insbesondere eines Stößels (1) für eine Pumpe oder einen Verdichter, welcher Stößel (1) ein rohrstückähnliches Gehäuse (2) hat, bei dessen antriebsseitiger Ringstirn (3) ein eine Rolle (6) tragender Bolzen (7) gelagert ist, wobei ein Innenmantel (8) des Gehäuses (2) axial unterhalb der Rolle (6) von einem separaten Brückenstück (9) durchragt ist, dessen untere, auf einer Seite einer abtriebsseitigen Ringstirn (11) des Gehäuses (2) liegende Stirn (10) als Anlage für ein Stößelfolgeteil fungiert, wobei das Brückenstück (9) in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn (3) an einer vom Innenmantel (8) einragenden Anlage (17) gehalten und mit einer von seinem Außenmantel (12) abstehenden Nase (13) versehen ist, welche Nase (13) durch ein Fenster (14) des Gehäuses (2) als Verdrehsicherung geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das als dickwandiger Längsbalken ausgebildete Brückenstück (9) und die Nase (13) als separate Bauteile vorgehalten sind, von denen eines zuerst dem Stößel (1) zugeführt und dort in dessen Endlage oder endlagennah gehalten wird, wobei daraufhin die Bauteile im Stößel (1) zusammengeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (13) mit einer komplementären Aussparung (16) an einer Querstirn (15) des Außenmantels (12) des Brückenstücks (9) gefügt wird.
Verfahren zur Montage des Stößels nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, a) dass zuerst die Nase (13) im Fenster (14) des Gehäuses (2) befestigt oder durch eine stößelfremde Fixierhilfe dort gehalten ist, derart, dass die Nase (13) das Gehäuse (2) beidseitig radial überragt und b) dass anschließend das Brückenstück (9) durch die abtriebsseitige Ringstirn (11) des Gehäuses (2) bis an die vom Innenmantel (8) einragende Anlage (17) auf Höhe der Nase (13) geführt sowie hierbei über dessen Aussparung (16) mit der Nase (13) verbunden wird.
Verfahren zur Montage des Stößels nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, a) dass zuerst das Brückenstück (9) durch die abtriebsseitige Ringstirn (11) des Gehäuses (2) bis an die vom Innenmantel (8) des Gehäuses (2) einragende Anlage (17) auf Höhe des Fensters (14) geführt und b) dass anschließend die Nase (13) von außen durch das Fenster (14) soweit geschoben wird, dass sie radial innen in der Aussparung (16) des Brückenstücks (9) sitzt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (9) orthogonal zur Axiallinie des Stößels (1) in das Gehäuse (2) eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brückenstück (9) verbaut wird, dessen Querstirnen (15) komplementär zur Kontur des Innenmantels (8) des Gehäuses (2) sind sowie am Innenmantel (8) oder unmittelbar geringfügig spielbehaftet hiervor anliegen.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nase (13) verbaut ist, deren Höhe kleiner einen halben Dicke des Brückenstücks (9) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsbereich der Nase (13) mit der Aussparung (16) des Brückenstücks (9) ein formschlüssiges Profil wie ein Schwalbenschwanz-, Kehl-, Trapez- oder Sackprofil vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (7) in zwei sich diametral gegenüberliegenden und vom Außenmantel (4) des Gehäuses (2) eingerückten Bohrungen (19) von Flachs (5) gelagert ist, wobei das Brückenstück (9) eine Fixierung in Richtung zur antriebsseitigen Ringstirn (3) des Gehäuses (2) durch Kontakt mit Unterseiten (18) der eingerückten Flachs (5) als die Anlage (17) erfährt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (14) entweder eine Unterseite (18) des einen der eingerückten Flachs (5) schneidet oder beabstandet unterhalb der Unterseite (18) des einen der eingerückten Flachs (5) eingebracht ist.
Stößel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (13) ein separates Bauteil ist, welches in einer Aussparung (16) des balkenartig ausgeführten Brückenstücks (9) abschnittsweise sitzt.