Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie besonders einfach und kompakt aufgebaut ist und eine hohe Förderleistung bei einem hohen Förderdruck ermöglicht. Weiterhin soll eine vorteilhafte Verwendung der Kolbenpumpe geschaffen werden.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Triebwelle eine Steuerkurve mit zumindest einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Umkehrpunkt aufweist, dass der Kolben in der Steuerkurve geführt ist und dass sich ein Übertragungselement von dem Kolben durch eine langgestreckte Führung in dem Gehäuse bis in die Steuerkurve erstreckt.

Durch diese Gestaltung lässt sich die Bewegungsrichtung des Kolbens parallel zu der Triebwelle anordnen, was einen besonders kompakten Aufbau der Kolbenpumpe ermöglicht. Im einfachsten Fall ist die Steuerkurve über den Umfang der Welle sinusförmig gestaltet und hat jeweils einen oberen und einen unteren Umkehrpunkt. Bei einer Drehung der Triebwelle über 180° wird damit der Kolben in eine Richtung und bei Drehung über die nächsten 180° der Kolben in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Durch diese Gestaltung der Steuerkurve wird der Kolben wie bei der über den Pleuel mit der Kurbelwelle verbundene Kolben angetrieben. Daher weist die erfindungsgemäße Förderpumpe ein hohes Fördervolumen bei einem hohen Förderdruck auf. Ein an dem Kolben und an der Triebwelle gelagerter Pleuel wird dank der Erfindung vermieden. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe benötigt daher besonders wenige zu montierende Bauteile und ist somit sehr einfach aufgebaut. Vorzugsweise ist die Bewegungsrichtung des Kolbens parallel zur Drehachse der Triebwelle angeordnet. Der Kolben der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe kann beispielsweise über Dichtringe oder über eine Membran gegenüber dem Gehäuse abgedichtet sein.

Ein Verdrehen des Übertragungselementes lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach verhindern, wenn das Übertragungselement durch eine langgestreckte Führung in dem Gehäuse hindurch geführt ist.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe erfordert nur eine einzige Steuerkurve für mehrere Kolben, wenn mehrere Kolben konzentrisch zu der Triebwelle angeordnet sind.

Der Einlasskanal könnte beispielsweise in dem Gehäuse angeordnet sein und ein Steuerventil aufweisen oder von der Bewegung des Kolbens gesteuert sein. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe gestaltet sich jedoch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kompakt, wenn der Einlasskanal den Kolben durchdringt und ein Rückschlagventil aufweist. Der Auslasskanal weist vorzugsweise wie bekannte Kolbenpumpen ein Rückschlagventil in dem Gehäuse auf.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe weist eine besonders geringe axiale Bauhöhe auf, wenn das Rückschlagventil des Einlasskanals und/oder ein Rückschlagventil des Auslasskanals als Membranventil ausgebildet sind/ist.

Zur Verminderung der radialen Abmessungen der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe trägt es bei, wenn das Rückschlagventil des Einlasskanals und/oder das Rückschlagventil des Auslasskanals einen längsverschieblich geführten und einem Ventilsitz gegenüberstehenden Ventilkörper aufweisen/aufweist. Zur Unterstützung der Bewegungen können die Ventilkörper von einem Federelement gegen den Ventilsitz vorgespannt sein. In einem konstruktiv besonders einfachen Fall lassen sich die Ventilkörper auch ohne Federkraft von dem Druck in dem Gehäuse steuern.

Die Fertigung des Kolbens erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn eine zur Aufnahme des Übertragungselements vorgesehene Ausnehmung in dem Kolben eine umlaufende Nut aufweist. Die umlaufende Nut kann dabei beispielsweise rechteckig oder trapezförmig ausgebildet sein oder einen Kreisabschnitt aufweisen.

Der Kolben könnte beispielsweise einstückig mit dem Übertragungselement gefertigt sein. Der Kolben lässt sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ohne radial hervorstehende Bauteile besonders einfach fertigen, wenn der Kolben eine dem Übertragungselement entsprechend geformte Tasche zur Aufnahme eines Teilbereichs des Übertragungselementes aufweist. Durch diese Gestaltung ist der Kolben gegen ein Verdrehen gesichert und die Verbindung zwischen Übertragungselement und Kolben kann beispielsweise hydrostatisch gelagert sein. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass sich durch die Tasche im Gegensatz zu einer Ausbildung der Ausnehmung als umlaufende Nut eine Flächenabstützung des Übertragungselementes erreichen lässt. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist damit besonders verschleißarm. Die Tasche kann beispielsweise als zylindrische Bohrung oder als konische Bohrung ausgebildet sein oder eine dem Übertragungselement entsprechende Kalottenform aufweisen. Weiterhin lässt sich das Übertragungselement in die Tasche einpressen und damit eine Relativbewegung des Kolbens gegenüber dem Übertragungselement vermeiden. Dies führt zu einer weiteren Verringerung des Verschleißes der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe lässt sich aus besonders kostengünstigen Bauteilen zusammensetzen, wenn das Übertragungselement als Kugel ausgebildet ist. Vorzugsweise hat hierbei die Steuerkurve einen als Teilkreis ausgebildeten Querschnitt.

Ein Verdrehen des Übertragungselementes lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zuverlässig vermeiden, wenn das Übertragungselement als rotationssymmetrischer Kulissenstein ausgebildet ist. Vorzugsweise hat die Steuerkurve hierbei einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Führung in dem Gehäuse auf einer die Symmetrieachsen des Kolbens und der Triebwelle verbindenden Geraden angeordnet ist.

Das Übertragungselement lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit besonders großen Abmessungen versehen, ohne zur Vergrößerung der radialen Abmessungen der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe beizutragen, wenn die Führung in dem Gehäuse außerhalb der die Symmetrieachsen des Kolbens und der Triebwelle verbindenden Geraden angeordnet ist.

Ein Spiel des Übertragungselementes in der Führung des Gehäuses oder in der Steuerkurve lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach ausgleichen, wenn seitliche Anlageflächen der Führung des Übertragungselementes in dem Gehäuse und/oder der Steuerkurve gegeneinander vorgespannt sind. Hierdurch wird das Übertragungselement besonders exakt geführt und damit ein Verschleiß besonders gering gehalten.

Die Steuerkurve lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders lang gestalten, wenn die Triebwelle im Bereich des Kolbens einen den Kolben zumindest teilweise radial außen umgreifenden Rand aufweist und die Steuerkurve radial innen an dem Rand angeordnet ist. Damit umschließt die Triebwelle den Kolben. Die besonders lang gestaltete Steuerkurve unterliegt einem besonders geringen Verschleiß.

Zur weiteren Verringerung des Verschleißes der Steuerkurve trägt es bei, wenn der Kolben zwischen zwei radial einander konzentrisch umschließenden Steuerkurven angeordnet ist.

Die Triebwelle lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit einer besonders geringen Drehzahl betreiben, wenn die Steuerkurve über den Umfang der Triebwelle mehrere obere und untere Umkehrpunkte aufweist.

Das Ansaugen und das Ausstoßen des zu fördernden Mediums erfordert in der Regel einen unterschiedlich großen Energieaufwand. Unterschiedliche Drehmomente an der Triebwelle lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Steuerkurve bei einem Ansaughub zumindest eine andere Kurvenfunktion aufweist als bei einem Ausstoßhub. Dies trägt zur Verringerung von Vibrationen der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe bei. Die Steuerkurve und damit die vorgesehene Bewegungsabfolge des Kolbens über den Drehwinkel der Triebwelle ist dank der Erfindung frei definierbar. Die Steuerkurve kann sich auch aus mehreren Kurvenfunktionen zusammensetzen. Der Kolben lässt sich daher nach den Gleichungen x = (m + r) und m = 360° – r bewegen, wobei x eine Hubanzahl pro Triebwellenumdrehung, m der Winkelbereich der Triebwelle bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens und r der Winkelbereich der Triebwelle bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens ist. Mit x = 1, m = 240° und r = 120° wird der Kolben bei einer Drehung der Triebwelle um 240° aufwärts zum oberen Umkehrpunkt bewegt und der anschließenden Drehung der Triebwelle um 120° abwärts zum unteren Umkehrpunkt bewegt.

Das zweitgenannte Problem, nämlich die Ermittlung einer vorteilhaften Verwendung der Kolbenpumpe, wird erfindungsgemäß durch den Einsatz als Kraftstoffpumpe in einer baulichen Einheit mit einem Motor zum Antrieb der Triebwelle gelöst.

Bei Kraftstoffpumpen heutiger Kraftfahrzeuge besteht das Problem, auch bei heißem Kraftstoff einen hohen Förderdruck und ein hohes Fördervolumen zu erzeugen. Bei Kraftfahrzeugen mit besonders starken Brennkraftmaschinen werden daher häufig zwei Fördereinheiten mit beispielsweise als Seitenkanalpumpe oder als Gerotorpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpen eingesetzt. Diese Fördereinheiten benötigen daher auch zwei Elektromotoren zum Antrieb der Kraftstoffpumpen. Dank der Erfindung lassen sich über eine einzige Triebwelle mehrere Kolben gleichzeitig betreiben, was zu einem besonders einfachen Aufbau der Fördereinheit führt.