DE3224762C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
-
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- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Nockenwelle für eine Reihenein
spritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patent
anspruchs 1.
Aus der AT-PS 2 23 875 ist es bekannt, eine Nockenwelle für eine
Reiheneinspritzpumpe, die ihrerseits für den Anbau an eine Ein
spritzbrennkraftmaschine bestimmt ist, an beiden Enden in Wälzlagern
als Hauptlagerstellen zu lagern und gegebenenfalls bei längeren
Nockenwellen, etwa für Brennkraftmaschinen mit mehr als vier
Zylindern, zusätzliche Zwischenlager vorzusehen. Bei den bekannten
Einspritzpumpen sind diese Zwischenlager deshalb vorhanden, um die
bei den hohen Nockenbelastungen auftretenden Durchbiegungen der
Nockenwelle abzufangen, um so ein mögliches schlagen oder einen
unrunden Lauf mit der Folge ungleichmäßiger Fördermengen zu
vermeiden.
Die Ausbildung der Nockenwelle selbst ist so getroffen, daß,
abgesehen von den an beiden Enden vorhandenen Hauptlagerstellen, die
Welle zwischen den Nocken und auch im Bereich neben dem gegebenen
falls vorhandenen Zwischenlager und/oder dem Förderpumpenexzenter
einen konstanten Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der
Grundkreis der Pumpennocken und der nur von den im vorge
gebenen Abstand der zu betätigenden Pumpenstößel angeordneten, die
übliche unrunde Kontur aufweisenden Nocken, ggf. von dem Förder
exzenter und den Lagerstellen, überschritten wird.
Bei dieser bekannten Einspritzpumpennockenwelle, insbesondere bei
einer längeren Nockenwelle für den Antrieb von mehr als vier
Pumpenkolben, ergeben sich Durchbiegungsprobleme oder allgemein
Probleme aufgrund von Vibrationen und Schwingungen, die letzten
Endes auf eine zu geringe Steifigkeit der Nockenwelle in Quer
richtung zurückzuführen sind. solche Durchbiegungserscheinungen
können die an den beiden Enden der Nockenwelle befindlichen Haupt
lager erheblich belasten und insbesondere auch zu Störungen im
funktionellen und zeitlichen Ablauf der Einspritzung führen. Das
dort verwendete Zwischenlager ist wegen seiner Halbschalenform
schmierungstechnisch keine optimale Lösung und deshalb bei hohen
Belastungen verschleißgefährdet und außerdem auch noch sehr aufwendig und
schwierig zu montieren.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Nockenwelle
alleine bereits so auszugestalten, daß die infolge der von den
Pumpenkolben beim Einspritzhub über die Pumpenstößel auf die Nocken
übertragenen Kräfe auftretende Durchbiegung weitestgehend verhindert oder
zumindest reduziert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Nockenwelle ergibt sich eine wesentlich
geringere Durchbiegung als bei den bisher gebräuchlichen, aus den
Stand der Technik bekannten und in Großserie seit Jahrzehnten
gefertigten Nockenwellen, so daß, beispielsweise bei längeren
Nockenwellen, ein Zwischenlager eingespart werden kann. Ferner
ergeben sich erhebliche Entlastungen der Hauptlager und allgemein
eine härtere und insoweit präzisere Einspritzgangart. Zur Anbringung
der zusätzlichen, zentrischen Verstärkungsscheiben oder der der
Nockenkontur folgenden, mit diesen einstückigen Verstärkungsansätze
ist praktisch kein erhöhter Bearbeitungsaufwand erforderlich, da die
Nockenwelle ohnehin so zu bearbeiten ist, daß eine Folge zueinander
abgesetzter Teilabschnitte entsteht, mindestens an den Stellen, wo
Nocken erforderlich sind. Zusätzliche Einspannungen für die
Schaffung der Verstärkungen auf der Nockenwelle sind nicht erforder
lich, außerdem brauchen diese Bereiche keiner Feinbearbeitung unter
zogen zu werden. Sie dienen lediglich der Verstärkung und Ver
steifung der Nockenwelle insgesamt und sind so bemessen, daß die
Pumpenstößel zu keinem Zeitpunkt, auch nicht im unteren Totpunkt, an
die Verstärkungsscheiben oder -ansätze anstoßen und die jeweils
danebenliegenden Nocken ohne Schwierigkeit geschliffen werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patent
anspruch 1 angegebenen Nockenwelle möglich.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer in einer Seitenansicht
dargestellten Nockenwelle mit zwischen den Nocken liegenden
Verstärkungsscheiben, deren Außenkontur jeweils zentrisch zum
Grundkreis der Nockenwelle verläuft und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem
Verstärkungsansätze vorgesehen sind, die eine der Nockenform
folgende Außenkontur aufweisen.
Die in Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel gezeigte Nockenwelle 1
verfügt neben den an beiden Enden befindlichen Lagerstellen 2 a und
2 b über sechs, kurz als Nocken I, II ... bis VI bezeichnete Pumpen
nocken zur Betätigung der Pumpenstößel der Einspritzpumpe
sowie über einen Förderpumpennocken VII. Jeweils in den Freiräumen
zwischen den Nocken I bis VI bzw. VIII und gegebenenfalls auch zwischen den Pumpennocken
einerseits und den Lagerstellen andererseits oder allgemein dort, wo sich
durch den Abstand von eine funktionelle Aufgabe erfüllenden
Abschnitten auf der Welle Freiräume ergeben, können Verstärkungen
angeordnet sein, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
konzentrische, durch entsprechende Vergrößerungen des Wellendurch
messers an dieser Stelle ausgebildete Verstärkungsscheiben 4 a, 4 b,
4 c, 4 d sind. Diese haben einen solchen axialen Abstand und eine
solche Breite, daß sich keine Störungen weder mit Bezug auf die
Bearbeitung der Nockenwelle noch im späteren Betrieb bezüglich eines
ungehinderten Antriebs der Pumpenstößel ergeben. Die Übergänge von
den Nocken zu den Verstärkungsscheiben 4 a bis d sind, wie bei 3
gezeigt, als Einstiche ausgebildet. Dabei ist es vorteilhaft, zur
Vermeidung von Kerbwirkungen die Übergänge 5, einer Radiuskontor
folgend, abgerundet auszubilden.
Bei dem in Fig. 2 nur teilweise dargestellten zweiten Ausführungs
beispiel sind, entsprechend den Teilen der Nockenwelle nach Fig. 1,
gleiche oder gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen,
unterschieden lediglich durch einen Indexstrich. Bei diesem zweiten
Ausführungsbeispiel sind die Verstärkungen, soweit es der Bauraum
erlaubt, vorzugsweise auf beiden Seiten der Nocken I′, II′, VII′ so
ausgebildet, daß sie in ihrer Form der
Nockenkontur folgen, gegenüber dieser aber etwas
zurückgesetzt sind.
Dabei sind die in Fig. 2
mit 4 a′, 4 b′, 4 c′ und 4 d′ bezeichneten Verstärkungsansätze um ein
vorgegebenes Maß a, von vorzugsweise etwa 0,5 mm, gegenüber der
Nockenkontur zurückgesetzt. Im übrigen sind die Verstärkungsansätze 4 a′, 4 b′, 4 c′,
4 d′ an dem jeweiligen Nocken I′, II′, VII′ unmittelbar
angrenzend ausgebildet und der Übergang zwischen den Verstärkungsansätzen, entweder untereinander oder zu anderen Wellenabschnitten, folgt auch hier wieder einer abgerundeten Radiuskontur. Es versteht sich, daß auch Mischformen von
Verstärkungsansätzen 4 a′, 4 b′, 4 c′, 4 d′ aus Fig. 2 und konzen
trischen Verstärkungsscheiben 4 a, 4 b . . . aus Fig. 1 auf einer
einzigen, d. h. der gleichen Nockenwelle möglich sind.
Claims (3)
1. Nockenwelle für eine Reiheneinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
mit jeweils einer Hauptlagerstelle an den beiden Enden der Nocken
welle
sowie mit im Abstand der zu betätigenden Pumpenstößel in Wellen
längsrichtung und zueinander drehwinkelversetzt auf der Nockenwelle
angeordneten Pumpennocken, dadurch gekennzeichnet, daß
entweder in den vorhandenen Freiräumen zwischen zwei Pumpen
nocken (I bis VI) und gegebenenfalls noch zwischen dem jeweiligen
Pumpennocken (I, VI) am Ende der Nockenwelle und der dazu
benachbarten Lagerstelle (2 a, 2 b) konzentrisch zur Nockenwellenachse
und mit einem für einen ungehinderten Antrieb der Pumpenstößel aus
reichenden axialen Abstand jeweils eine Verstärkungsscheibe (4 a bis
4 d) oder an jedem Pumpennocken (I′, II′) beidseitig
anschließend und für einen ungehinderten Antrieb der Pumpen
stößel der umlaufenden Nockenkontur mit radial zurückgesetztem
Abstand folgend jeweils ein Verstärkungsansatz (4 a′ bis 4 d′)
angeordnet ist.
2. Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
jeweiligen Übergänge (5) von den Verstärkungsscheiben (4 a bis 4 d)
bzw. Verstärkungsansätzen (4 a′ bis 4 d′) zu angrenzenden Abschnitten
der Nockenwelle (1, 1′) einer Radiuskontur folgend kerbwirkungsfrei
ausgebildet sind.
3. Nockenwelle mit beidseitig an jedem Pumpenkolbennocken
anschließend angeordneten Verstärkungsansätzen nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand für die zurück
setzung der Kontur jedes Verstärkungsansatzes (4 a′ bis 4 d′)
gegenüber der Nockenkontur etwa 0,5 mm beträgt.
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