DE3224762C2 - - Google Patents

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.