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Title:
FUEL CONVEYOR FOR A COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/059298
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel conveyor for a combustion engine, comprising a housing (1) for receiving at least one conveyor module, and a drive shaft (2) for driving said conveyor module, the drive shaft (2) being rotatably mounted in a bearing bore (3) of the housing (1) and at least two sealing arrangements (4, 5), axially spaced apart from one another, being arranged inside said bearing bore (3) to seal off a fuel-guiding inner region (6) from a lubricant-guiding outer region (7). According to the invention, the sealing arrangement (5) that is effective against the lubricant-guiding region (7) is arranged on a shaft section (a) of the drive shaft (2) designed to be at least partially tapered such that said shaft section (a) has an outer diameter (D2) smaller than the outer diameter (D1) of the drive shaft (2) in the region of the receptacle of the sealing arrangement (5) effective against the fuel-guiding region (6).

Inventors:
LUCARELLI FRANCESCO (DE)
KOENIG THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/067617
Publication Date:
May 10, 2012
Filing Date:
October 10, 2011
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LUCARELLI FRANCESCO (DE)
KOENIG THOMAS (DE)
International Classes:
F04B1/04; F02M59/02; F02M59/06; F04B53/00; F04B53/16; F04B53/22; F16J15/32
Foreign References:
EP0991863B12002-11-20
EP0790403A11997-08-20
DE4419927A11995-12-14
US3879042A1975-04-22
US3179422A1965-04-20
DE102008040833A12010-02-04
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Kraftstoff-Fördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse (1 ) zur Aufnahme wenigstens eines Fördermoduls und einer Antriebswelle (2) zum Antrieb des Fördermoduls, wobei die Antriebswelle (2) in einer Lagerbohrung (3) des Gehäuses (1 ) drehbar gelagert ist und wobei innerhalb der Lagerbohrung (3) wenigstens zwei axial zueinander beabstandete Dichtungsanordnungen (4, 5) zur Abdichtung eines kraftstofff ü h ren den innenliegenden Bereichs (6) gegenüber einem schmierstoffführenden außenliegenden Bereich (7) angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüber dem schmierstoffführenden Bereich (7) wirksame Dichtungsanordnung (5) auf einem Wellenabschnitt (a) der Antriebswelle (2) angeordnet ist, der zumindest teilweise konisch verlaufend ausgebildet ist, so dass der Wellenabschnitt (a) einen Außendurchmesser (D2) besitzt, der kleiner als der Außendurchmesser (D-ι) der Antriebswelle (2) im Bereich der Aufnahme der gegenüber dem kraftstofff ü h re nd en Bereich (6) wirksamen Dichtungsanordnung (5) ist.

Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Dichtungsanordnung (4, 5) einen Wellendichtring (8, 9) umfasst, der gehäuseseitig befestigt ist.

Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der Wellendichtring (8, 9) eine Dichtlippe (10) mit einer spitz zulaufenden Dichtkontur (1 1 ) besitzt.

Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, dass der Wellendichtring (8, 9) ein innenliegendes ringförmiges Spannelement (12) zur radialen Vorspannung gegenüber der Antriebswelle (2) aufweist. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbohrung (3) gestuft ausgeführt ist und zur Aufnahme der gegenüber dem schmierstoffführenden Bereich (7) wirksamen Dichtungsanordnung (5) einen Bohrungsabschnitt (b) besitzt, dessen Innendurchmesser (D4) kleiner als der Innendurchmesser (D3) im Bereich der Aufnahme der gegenüber dem kraftstoffführenden Bereich (6) wirksamen Dichtungsanordnung (4) gewählt ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Kraftstoff-Fördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Fördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine gattungsgemäße Kraftstoff-Fördereinrichtung geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 040 833 A1 hervor. Sie umfasst ein Gehäuse sowie mindestens ein Fördermodul, das in eine entsprechende Aufnahmeöffnung des Gehäuses eingesteckt ist. Ferner umfasst sie eine in dem Gehäuse gelagerte Antriebswelle für das Fördermodul, welche in einem Lagerabschnitt des Gehäuses drehbar gelagert ist. Der das Fördermodul aufnehmende Bereich ist mit Kraftstoff gefüllt und gegenüber einem Schmierstoff gefüllten Bereich außerhalb der Fördereinrichtung mittels einer Dichtungsanordnung abgedichtet. Die Dichtungsanordnung umfasst vorzugsweise zwei benachbarte und voneinander beabstandete Wellendichtringe, zwischen denen ein Ringraum ausgebildet wird, von dem ein Entlastungskanal zur Ableitung von Leckageflüs- sigkeit abzweigt.

Abdichtungsanordnungen mit wenigstens zwei Wellendichtringen sind in der Regel dann erforderlich, wenn es zwei verschiedene Medien voneinander zu trennen gilt. Bei der vorliegenden Kraftstoff-Fördereinrichtung sind diese Medien Kraftstoff und Öl. Denn die Kraftstoff-Fördereinrichtung wird vorzugsweise unter Ölschmierung an einen

Motor angebaut, so dass es das Schmiermittel Öl von dem zu fördernden Medium Kraftstoff zu trennen gilt.

Bei der Montage der Hochdruckpumpe wird die Dichtungsanordnung über die An- triebswelle geschoben. Dabei ist darauf zu achten, dass die Dichtlippe in dichtender

Anlage mit der Antriebswelle gelangt. Ferner gilt es eine Schädigung der Dichtlippe, beispielsweise durch mitgeführte Fremdpartikel, die zwischen den Dichtring und die Antriebswelle gelangen, zu verhindern. Bei einer Schädigung der Dichtlippe ist eine hinreichende Funktionsfähigkeit der Dichtung nicht mehr gewährleistet. Eine unzureichende Dichtung kann ferner durch Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen bzw. Bearbeitungsfehler hervorgerufen werden, wenn beispielsweise die Antriebswelle einen Drall besitzt, so dass keine gleichmäßig dichtende Anlage beider Dichtringe gegeben ist.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff-Fördereinrichtung der vorstehend genannten Art derart weiterzubilden, dass die Dichtwirkung der Wellenabdichtung verbessert wird. Ferner soll einer Schädigung der Wellenabdichtung bei der Montage der Hochdruckpumpe entgegen gewirkt werden.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Kraftstoff-Fördereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.

Offenbarung der Erfindung

Die vorgeschlagene Kraftstoff-Fördereinrichtung umfasst ein Gehäuse zur Aufnahme wenigstens eines Fördermoduls und einer Antriebswelle zum Antrieb des Fördermoduls, wobei die Antriebswelle in einer Lagerbohrung des Gehäuses drehbar gelagert ist und wobei innerhalb der Lagerbohrung wenigstens zwei axial zueinander beabstandete Dichtungsanordnungen zur Abdichtung eines kraftstoff- führenden innenliegenden Bereichs gegenüber einem schmierstoffführenden außenliegenden Bereich angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist die gegenüber dem schmierstoffführenden Bereich wirksame Dichtungsanordnung auf einem Wellenabschnitt a der Antriebswelle angeordnet, der zumindest teilweise konisch verlaufend ausgebildet ist, so dass der Wellenabschnitt a einen Außendurchmesser D 2 besitzt, der kleiner als der Außendurchmesser Di der Antriebswelle im Bereich der Aufnahme der gegenüber dem kraftstoffführenden Bereich wirksamen Dichtungsanordnung ist. Dies hat den Vorteil, dass bei der Montage der Fördereinrichtung, das heißt beim Einführen der Antriebswelle in das Gehäuse, die innenliegende, gegenüber dem kraftstoffführenden Bereich wirksame Dichtungsanordnung nicht in Kontakt mit dem Wellenabschnitt a gelangt. Sie muss zur dichtenden Anlage an der Antriebswelle lediglich auf den Außendurchmesser D-ι ge- schoben werden. Aufgrund der Kürze des Verschiebeweges wird ein Umschlagen des Dichtringes bzw. einer Dichtlippe des Dichtringes vermieden. Ferner wird die Gefahr einer Beschädigung der Antriebswelle, beispielsweise ein Verkratzen der Antriebswellenoberfläche durch mitgeführte Partikel reduziert. Ferner wirken sich Bearbeitungsfehler der Antriebswelle, beispielsweise ein Drall der Welle, weniger stark auf die Funktionsfähigkeit der Dichtungsanordnungen aus, da jeder Dichtungsanordnung eine eigene Dichtgeometrie zur Verfügung steht.

Vorteilhafterweise ist der Wellenabschnitt a zumindest im Bereich des Übergangs vom kleinen Durchmesser auf den großen Durchmesser konisch verlaufend ausgebildet. Der konische Verlauf im Übergang dient als Einführschräge und ermöglicht eine automatische Zentrierung des Gehäuses bzw. der Dichtungsanordnung in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die erste und/oder die zweite Dichtungsanordnung einen Wellendichtring, der gehäusesei- tig befestigt ist. Vorteilhafterweise besteht jede Dichtungsanordnung aus jeweils einem Wellendichtring. Die Ausbildung der Dichtungsanordnungen erfordert somit einen geringen Bauraum.

Bevorzugt besitzt der Wellendichtring eine Dichtlippe mit einer spitz zulaufenden Dichtkontur. Eine solche Dichtkontur liegt linienförmig entlang einer Kreislinie an der Antriebswelle an und bewirkt bei einer radialen Vorspannung des Wellen- dichtrings gegenüber der Antriebswelle eine verbesserte Dichtwirkung.

Weiterhin bevorzugt weist der Wellendichtring ein innenliegendes ringförmiges Spannelement zur radialen Vorspannung gegenüber der Antriebswelle auf. Das Spannelement ist demnach bevorzugt als Spannring ausgeführt, der in den Wellendichtring eingelegt ist und die Dichtlippe an die Antriebswelle presst.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lagerbohrung gestuft ausgeführt und besitzt zur Aufnahme der gegenüber dem schmierstoffführenden Bereich wirksamen Dichtungsanordnung einen Bohrungsabschnitt b, dessen Innendurchmesser D 4 kleiner als der Innendurchmesser D 3 im Bereich der Aufnahme der gegenüber dem kraf tstofff ü h re n d e n Bereich wirksamen Dichtungsanordnung gewählt ist. Der Durchmesserversprung der Lager- bohrung ist vorzugsweise entsprechend dem Durchmesserversprung der Antriebswelle gewählt, so dass die radiale Abmessung des Ringspalts zwischen der Lagerbohrung und der Antriebswelle im Wesentlichen gleich bleibt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördereinrichtung und

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördereinrichtung, jeweils im Bereich der gehäuseseitigen Lagerung der Antriebswelle.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung entsprechend den Figuren 1 und 2 weist ein Gehäuse 1 mit einer Lagerbohrung 2 zur Aufnahme einer Antriebswelle 3 auf. Der Ringspalt 13 zwischen der Lagerbohrung 3 und der Antriebswelle 2 wird über zwei Dichtungsanordnungen 4, 5 gegenüber einem innenliegenden kraftstoffführenden Bereich 6 und einem außenliegenden schmierstoffführenden Bereich 7 abgedichtet. Vorliegend umfassen die Dichtungsanordnungen 4, 5 jeweils einen Wellendichtring 8, 9 mit jeweils einer keilförmig zulaufenden Dichtlippe 10, welche über ein ringförmiges Spannelement 1 1 gegen die Antriebswelle 2 radial vorgespannt ist.

Zum Schutz der Dichtlippe 10 des Wellendichtrings 8, welcher den Ringspalt 13 gegenüber dem innenliegenden kraftstoffführenden Bereich 6 abdichtet, weist die Antriebswelle 2 einen Wellenabschnitt a mit verringertem Außendurchmesser D 2 auf. Aufgrund des verringerten Außendurchmessers D 2 verkürzt sich für den Wellendichtring 8 der Verschiebeweg bei der Montage der Fördereinrichtung. Er muss lediglich auf den Außendurchmesser D-ι aufgeschoben werden. Dadurch wird der Gefahr entgegen gewirkt, dass der Wellendichtring 8 umschlägt bzw. sich umstülpt und die Funktionsfähigkeit der Dichtungsanordnung 4 nicht mehr gegeben ist. Ferner verringert ein kurzer Verschiebeweg die Gefahr einer Beschädigung der Antriebswelle, beispielsweise durch mitgeführte Partikel, die zwi- sehen der Dichtlippe 10 und der Antriebswelle 2 zu Kratzern bzw. Schleifspuren auf der Oberfläche der Antriebswelle 2 führen können.

Zur Ausbildung einer Einführschräge 14 ist der Übergang vom Außendurchmesser D 2 auf den Außendurchmesser Di der Antriebswelle 2 konisch verlaufend ausgebildet. Die Einführschräge 14 bewirkt zugleich eine Zentrierung der Dichtungsanordnung 4 bzw. des Gehäuses 1 in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle 2 bei der Montage der Fördereinrichtung.

Um den Durchmesserversprung zu kompensieren ist bei der Ausführungsform der Fig. 1 der Wellendichtring 9 größer als der Wellendichtring 8 gewählt. Der Außendurchmesser der Wellendichtringe 8, 9 ist zwar gleich, aber der Innendurchmesser variiert. Somit ist auch eine dichtende Anlage des Wellendicht- rings 9 am Wellenabschnitt a der Antriebswelle 2 gewährleistet.

Alternativ zur Ausführungsform der Fig. 1 weist die Ausführungsform der Fig. 2 ein Gehäuse 1 mit einer gestuften Lagerbohrung 3 auf. Der Durchmesserversprung entspricht dabei dem Durchmesserversprung der Antriebswelle 2. Das heißt, dass die Lagerbohrung 3 im Bereich des Wellenabschnitts a einen Innendurchmesser D 4 besitzt, der gegenüber dem Innendurchmesser D 3 der Lagerbohrung 3 verringert ist. Das radiale Maß des Ringspalts 13 bleibt somit im Wesentlichen gleich.