DE102006045899B4

DE102006045899B4 - Kurbeltrieb für Kurbeltriebpumpe und Verwendung in einer Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE102006045899B4
Application number: DE200610045899
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bloching; Ümit Dilalan; Mario Köhler; Stephan Dr. Notzon
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: DE102006045899A1; WO2008037644A1

Abstract

Kurbeltrieb für Kurbeltriebpumpe mit
einer Antriebswelle (2),
einem an der Antriebswelle (2) angeordneten Lager (3, 4, 5) und
mindestens einem Schmiermittelkanal (12, 13, 14, 15), der zwischen der Antriebswelle (2) und dem Lager (3, 4, 5) mündet, wobei der Kurbeltrieb eine Schmiernut (17) auf der von der Antriebswelle (2) abgewandten Seite des Lagers (3, 4, 5) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der Lagerschmierung eines Kurbeltriebs für Kurbeltriebpumpen, der für Anwendungen in Kraftstoffpumpen vorgesehen ist.
Bei einer Kraftübertragung, zum Beispiel bei Antriebsmotoren oder Pumpen, ist es oftmals erforderlich, eine sich periodisch umkehrende lineare Bewegung in eine Rotationsbewegung zu übertragen oder umgekehrt. Das geschieht üblicherweise durch die Verwendung einer Pleuelstange, die in exzentrischer Weise über eine Kurbelwelle angetrieben wird und auf diese Weise die Rotation der Kurbelwelle in eine lineare Kolbenbewegung überträgt. Eine solche Kraftübertragung ist zum Beispiel von Wasserpumpen her bekannt. Die Pleuelstange, auch kurz als Pleuel bezeichnet, weist zwei Öffnungen auf, nämlich das so genannte Pleuelauge zur Aufnahme eines Kolbenbolzens, der zum Beispiel über eine Kolbenstange eine Verbindung zu einem linear bewegten Kolben herstellt, und eine Öffnung in dem so genannten Pleuelkopf, der die Kurbelwelle oder ein an der Kurbelwelle exzentrisch angeordnetes Teil aufnimmt.
Zumindest die Kurbelwelle rotiert innerhalb der betreffenden Öffnung der Pleuelstange. Daher ist keine starre Verbindung zwischen der Pleuelstange und der Kurbelwelle vorhanden, sondern ein geeignetes Lager zwischen den gegeneinander bewegten Teilen vorgesehen. Auf das Lager wirken im Betrieb der Vorrichtung erhebliche Kräfte ein. Derartige Lager sind daher hohen Beanspruchungen ausgesetzt und müssen ausreichend gut geschmiert werden, um den Verschleiß möglichst gering zu hal ten. Hierzu werden bei herkömmlichen Hochdruckpumpen Gleit- und Rollenlager eingesetzt. Insbesondere im Verbrennungsmotoren- und Wasserpumpenbau erfolgt die Lagerung im Pleuelauge und auf der Kurbelwelle mittels einer Gleitlagerverbindung. Eine gezielte Schmierung von Lagerstellen bei hoch beanspruchten Kraftstoffpumpen ist bisher unbekannt.
US 3,160,229 A offenbart einen Kompressor, wobei in einem Gehäuse des Kompressors eine Kurbelwelle und Pleuelstangen angeordnet sind, welche die Kurbelwelle jeweils mit einem Kolben innerhalb eines Zylinders verbinden. An die Kurbelwelle grenzt ein Lager an und ein Ölkanal erstreckt sich durch die Kurbelwelle in einen Raum, der von der Kurbelwelle und einem axialen Ende des Lagers begrenzt wird.
GB 394227 A offenbart einen Kompressor mit einer Kurbelwelle. Pleuelstangen verbinden die Kurbelwelle jeweils mit einem Kolben innerhalb eines Zylinders. An der Kurbelwelle sind Lager angeordnet. Ein Schmierkanal erstreckt sich durch die Kurbelwelle, von dem weitere Schmierkanäle zu den Lagern abzweigen. Innerhalb der Pleuelstangen verläuft jeweils ein Schmierkanal.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen zuverlässigen Kurbeltrieb für Kurbeltriebpumpen anzugeben, mit dem eine gute Schmierung der Lager erzielt wird. Dieser Kurbeltrieb soll insbesondere für den Einsatz bei Kraftstoffpumpen geeignet sein.
Diese Aufgabe wird mit dem Kurbeltrieb mit den Merkmalen des Anspruches 1 beziehungsweise mit der Verwendung eines Kurbeltriebs gemäß Anspruch 22 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Der Kurbeltrieb umfasst ein mechanisch arbeitendes Übertragungsteil, das an einer Antriebswelle angeordnet ist, wobei zwischen diesen Teilen mindestens ein Lager vorhanden ist. Der Kurbeltrieb weist unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung der bewegten Teile eine Anordnung mindestens eines Schmiermittelkanales auf, der zwischen der Antriebswelle und dem Lager mündet und mit dem das Schmiermittel unmittelbar an Reibungspunkte zwischen relativ zueinander bewegten Teilen geleitet werden kann, wodurch eine verbesserte Schmierung des Lagers erzielt wird. Des Weiteren ist das Lager auf der von der Antriebswelle angewandten Seite mit einer Schmiernut versehen, die eine verbesserte Verteilung des Schmiermittels ermöglicht. Dieser Kurbeltrieb ermöglicht erstmals eine verbesserte Schmierung der Lager in Kraftstoffpumpen.
Die Antriebswelle besitzt bei bevorzugten Ausführungsformen einen Schmiermittelhauptkanal und mindestens einen Schmiermittelnebenkanal, der eine Verbindung zwischen dem Schmier mittelhauptkanal und dem Lager herstellt. Dies gestattet es, ein Schmiermittel in den Schmiermittelhauptkanal einzulassen und über die Verbindung durch den Schmiermittelnebenkanal das Lager direkt im Bereich zwischen dem Lager und der Antriebswelle zu schmieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sehen vor, mehrere Lager der Antriebswelle und des Übertragungsteils mit derartigen Schmiermittelkanälen zu versehen, so dass alle Lager direkt mit Schmiermittel im Bereich zwischen den gegeneinander bewegten Teilen versorgt werden können. Auf diese Weise kann auch bei höheren Druckbelastungen eine längere Lebensdauer des Kurbeltriebs erzielt werden. Besondere Vorteile sind ein verschleißarmer Betrieb der reibenden Kontaktpartner, die Möglichkeit der Einleitung und Übertragung höherer Kräfte, eine günstigere Lagerbelastung, eine gezielte Schmierung der jeweils höher belasteten Bereiche der Lager und die Erzielung eines konstanten Schmierdruckes in allen Betriebspunkten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sehen vor, das Lager mit einer Schmiernut zu versehen, die jeweils an dem Lager oder an dem daran angeordneten Kontaktpartner vorgesehen ist und eine verbesserte Verteilung des Schmiermittels ermöglicht.
Für die vorgesehene Anwendung in einer Kurbeltriebpumpe, speziell einer Kraftstoffpumpe, ist insbesondere eine Pleuelstange als Übertragungsteil und eine Kurbelwelle als Antriebswelle geeignet.
Ein weiterer Schmiermittelkanal im Inneren der Pleuelstange kann die Öffnungen der Pleuelstange, die für die Kurbelwelle und einen Kolbenbolzen vorgesehen sind, miteinander verbinden, d. h., die Öffnung im Pleuelkopf und das Pleuelauge. Das ermöglicht es, beide Öffnungen der Pleuelstange von dem Schmiermittelhauptkanal der Kurbelwelle her mit dem Schmiermittel zu versorgen. Das Lager ist in diesem Fall vorzugsweise auch auf einer von der Kurbelwelle abgewandten Seite mit einer Schmiernut versehen, so dass auch die Reibungsfläche in der Öffnung der Pleuelstange ausreichend mit Schmiermittel versehen wird.
Das Lager zwischen der Antriebswelle und dem Übertragungsteil kann vorzugsweise einen Verbindungskanal aufweisen, der die der Antriebswelle zugewandte Seite und die von der Antriebswelle abgewandte Seite des Lagers miteinander verbindet und so einen Durchfluss des auf einer Seite zugeführten Schmiermittels ermöglicht. Das ist insbesondere bei einem Lager zwischen einer Pleuelstange und einer Kurbelwelle, innerhalb des Pleuelkopfes, von Vorteil.
Für den Antrieb der Pleuelstange kann an der Kurbelwelle ein Exzenter angeordnet sein, der in der Öffnung im Kopf der Pleuelstange angeordnet ist und eine exzentrische Bewegung der Pleuelstange hervorruft. Ein Kolbenbolzen im Pleuelauge kann dadurch in eine lineare Bewegung versetzt werden.
Ein Schmiermittelhauptkanal in der Antriebswelle ist vorzugsweise längs der Achse der Antriebswelle angeordnet. Die Schmiermittelnebenkanäle verbinden den Schmiermittelhauptkanal mit den Bereichen, in denen an der Außenseite der Antriebswelle jeweils ein Lager angeordnet ist. Diese Schmiermittelnebenkanäle können als Durchbohrungen der Antriebswelle oder als Sacklöcher in der Antriebswelle ausgebildet werden. Die Ausgestaltung der Schmiermittelkanäle als Bohrung in der Antriebswelle erlaubt eine einfache Herstellung.
An jeder Stelle des Schmiermittelhauptkanals können mehrere Schmiermittelnebenkanäle abzweigen, so dass ein jeweiliges Lager über mehrere Schmiermittelnebenkanäle effektiver mit dem Schmiermittel versorgt werden kann. Damit ist auch eine gleichmäßigere Verteilung des Schmiermittels und ein Ausgleich des Schmierdruckes in allen Betriebspunkten möglich.
Dieser Kurbeltrieb ist für eine Verwendung in einer Kraftstoffpumpe vorgesehen. Als Schmiermittel kann ein Kraftstoff, zum Beispiel ein Dieselkraftstoff, verwendet und in die Schmiermittelkanäle eingelassen werden. Diese Verwendung ist besonders vorteilhaft, weil nicht notwendig ein separates Schmiermittel zur Verfügung gestellt werden muss, für das gegebenenfalls ein separater Behälter vorzusehen ist, sondern ein Anteil des Kraftstoffes, der mit der Kurbeltriebpumpe gepumpt wird, für die Schmierung verwendet wird.
Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen des Kurbeltriebs anhand der beigefügten 1 bis 14.
Die 1 zeigt ein Übertragungsteil des Kurbeltriebs in Gestalt einer Pleuelstange im Querschnitt.
Die 2 zeigt den in der 1 markierten Querschnitt durch die Pleuelstange.
Die 3 zeigt eine Anordnung einer Kurbelwelle und einer Pleuelstange im Querschnitt.
Die 4 zeigt eine Kurbelwelle mit Schmiermittelkanälen im Querschnitt.
Die 5 zeigt den in der 4 markierten Querschnitt.
Die 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Kurbelwelle in einem der 4 entsprechenden Querschnitt.
Die 7 zeigt den in der 6 markierten Querschnitt für ein erstes weiteres Ausführungsbeispiel.
Die 8 zeigt den in der 6 markierten Querschnitt für ein zweites weiteres Ausführungsbeispiel.
Die 9 zeigt den in der 6 markierten Querschnitt für ein drittes weiteres Ausführungsbeispiel.
Die 10 zeigt einen Querschnitt durch ein Lager, das auf der Innenseite mit einer Schmiernut versehen ist.
Die 11 zeigt eine Aufsicht auf ein Lager, das auf der Außenseite mit einer Schmiernut versehen ist.
Die 12 zeigt einen Querschnitt durch ein Lager gemäß der 10 für ein weiteres, mit einem Verbindungskanal zwischen der äußeren und der inneren Schmiernut versehenes Ausführungsbeispiel.
Die 13 zeigt eine Aufsicht auf einen Abschnitt einer mit einer äußeren Schmiernut versehenen Kurbelwelle.
Die 14 zeigt eine Schnittansicht einer Anordnung einer mit einer äußeren Schmiernut versehenen Kurbelwelle in einem mit einem Schmiermittelzulauf und einem Kurbelwellenlager versehenen Gehäuse.
Die 1 zeigt einen Querschnitt eines Übertragungsteils, in diesem Beispiel einer Pleuelstange 1, das für eine Anwendung in dem Kurbeltrieb geeignet ist. Die Pleuelstange 1 besitzt eine erste Öffnung 8, die für einen Kolbenbolzen vorgesehen ist und üblicherweise als Pleuelauge bezeichnet wird. Ein Kolbenbolzen steckt quer in dieser Öffnung 8 und überträgt eine Bewegung der Pleuelstange 1 auf einen sich linear hin und her bewegenden Kolben. Eine weitere Öffnung 9 in dem so genannten Pleuelkopf ist für die Aufnahme einer Antriebswelle, zum Beispiel einer Kurbelwelle, vorgesehen. Die Antriebswelle und der Kolbenbolzen werden in einer senkrecht auf der Zeichenebene der 1 stehenden Richtung durch die Öffnungen 8 beziehungsweise 9 der Pleuelstange 1 geführt. Das in der Öffnung 9 angeordnete Teil der Antriebswelle ist bezüglich der Achse der Antriebswelle exzentrisch ausgestaltet, so dass eine Rotation der Antriebswelle eine Rotationsbewegung des Zentrums der Öffnung 9 bewirkt. Diese Rotationsbewegung weist in der Längsrichtung der Pleuelstange, das heißt, zum Pleuelauge hin, eine lineare Komponente auf. Diese Bewegungskomponente kann mittels eines in dem Pleuelauge angeordneten Kolbenbolzens auf einen linear hin und her bewegten Kolben übertragen werden, der seinerseits einen Pumpmechanismus antreibt.
In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen der Öffnung 8 für den Kolbenbolzen und der Öffnung 9 für die Kurbelwelle ein in dem Querschnitt der Pleuelstange 1 erkennbarer Schmiermittelkanal 11. Dieser Schmiermittelkanal 11 stellt eine Verbindung zwischen den Innenwänden der Öffnungen 8, 9 und somit zwischen den Bereichen zwischen einer jeweiligen Öffnung 8, 9 der Pleuelstange 1 und einem jeweils darin angeordneten Lager her. Das Lager kann somit für eine Relativbewegung zwischen der Antriebswelle und der Pleuelstange beziehungsweise zwischen dem Kolbenbolzen und der Pleuelstange ausreichend geschmiert werden.
Die 2 zeigt den in der 1 markierten Querschnitt durch die Pleuelstange, in dem wieder die Öffnungen 8, 9 sowie der dazwischen vorhandene Schmiermittelkanal 11 erkennbar sind.
Die 3 zeigt eine Kurbelwelle 2, die in einem ersten Kurbelwellenlager 3 und einem zweiten Kurbelwellenlager 4 gelagert ist und um eine in der 3 waagrecht verlaufende Achse 27 rotiert werden kann. An einem exzentrisch verdickten Anteil der Kurbelwelle 2 ist die Pleuelstange 1 angeordnet, die in der 3 in einem der 2 entsprechenden Querschnitt dargestellt ist. Zwischen der Pleuelstange 1 und der Kurbelwelle 2 befindet sich in der betreffenden Öffnung 9 des Pleuelkopfes ein zugehöriges Pleuelkopflager 5. Zwischen der Pleuelstange 1 und einem für die weitere Kraftübertragung vorgesehenen Kolbenbolzen 7, der in dem Pleuelauge angeordnet ist, befindet sich ein zugehöriges Pleuelaugenlager 6.
Aus der Anordnung des in der 3 dargestellten Querschnitts wird auch deutlich, dass die Pleuelstange 1 bei einer Rotation der Kurbelwelle 2 infolge der exzentrischen Verdickung eine Bewegung ausführt, die eine in der Zeichenebene vertikal verlaufende Richtung aufweist. Weil die Pleuelstange 1 um die Kurbelwelle 2 beziehungsweise um den Kolbenbolzen 7 drehbar ist, kann der Kolbenbolzen 7 innerhalb einer der Zeichenebene entsprechenden Ebene auf und ab bewegt werden und auf diese Weise ein Kolben hin und her bewegt werden. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass eine Rotationsbewegung zwischen der Kurbelwelle 2 und der Pleuelstange 1 an dem Pleuelkopflager 5 sowie eine partielle Rotationsbewegung zwischen der Pleuelstange 1 und dem Kolbenbolzen 7 an dem Pleuelaugenlager 6 auftreten. Diese Lager sind daher einer hohen Beanspruchung ausgesetzt und werden erfindungsgemäß in einer besonders effizienten Weise geschmiert.
Für die Schmierung der Lager sind Schmiermittelkanäle vorgesehen, die bei dem Ausführungsbeispiel der 3 durch einen in der Kurbelwelle 2 angeordneten Schmiermittelhauptkanal 12 sowie eine Reihe von Schmiermittelnebenkanälen 13, 14, 15 und einen Schmiermittelkanal 11 in der Pleuelstange gebildet sind. Ein Schmiermittelzulauf 10 ist schematisch an einem Ende der ebenfalls nur schematisch dargestellten Kurbelwelle 2 eingezeichnet. Der Schmiermittelzulauf 10 kann auch an einer oder mehreren anderen Stellen vorgesehen sein und gegebenenfalls über einen Schmiermittelnebenkanal mit dem Schmiermittelhauptkanal verbunden sein. Über die Schmiermittelkanäle wird das Schmiermittel zu den Lagern geleitet. Es ist somit eine direkte Schmierung der Lager möglich.
Da eine Anwendung des Kurbeltriebs für Kraftstoffpumpen vorgesehen ist, kann als Schmiermittel ein Kraftstoff, zum Beispiel ein Dieselkraftstoff, verwendet werden. Dafür ist es zweckmäßig, wenn an dem Kraftstofftank eine Vorförderpumpe 26 angeschlossen ist, die einen Kraftstoffstrom erzeugt, der in die Schmiermittelkanäle eingeleitet werden kann. Die Vorförderpumpe kann separat installiert sein und extern angetrieben werden oder auch über dieselbe Kurbelwelle 2 wie die Kurbeltriebpumpe angetrieben werden. Vorzugsweise wird bei dieser Anwendung eine zur Befüllung der Kurbeltriebpumpe ohnehin verwendete Vorförderpumpe eingesetzt. Die Vorförderpumpe gestattet es, das Schmiermittel unter einem bestimmten vorgesehenen Druck in den Schmiermittelzulauf 10 zu pressen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Schmiermittelhauptkanal 12 entlang der Achse der Kurbelwelle 2. Es ist statt dessen möglich, den Schmiermittelhauptkanal 12, der vorzugsweise in der Längsrichtung der Kurbelwelle 1 angeordnet ist, seitlich anzuordnen oder in einer schräg zu der Achse der Kurbelwelle verlaufenden Richtung auszubilden. Der Schmiermittelhauptkanal 12 ist dafür vorgesehen, das Schmiermittel zu den Abschnitten der Kurbelwelle 2 zu leiten, an denen jeweils die verschiedenen Kurbelwellenlager angeordnet sind. An den betreffenden Stellen sind Anordnungen von Drainageleitungen vorgesehen, die die Schmiermittelnebenkanäle 13, 14, 15 bilden und deren Richtungen ebenfalls verschieden angeordnet werden können. Die Schmiermittelnebenkanäle 13, 14, 15 und die Austrittspunkte des Schmiermittels sind für ein Beispiel in der 3 dargestellt.
Das Pleuelkopflager 5 wird über den Schmiermittelnebenkanal 15 geschmiert. Von dort kann das Schmiermittel in den Schmiermittelkanal 11 der Pleuelstange 1 geleitet werden. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten, die aus den nachfolgend beschriebenen Beispielen deutlich werden. In dem Beispiel der 3 ist im oberen Teil ein Verbindungskanal 18 in dem Pleuelaugenlager 6 vorhanden, durch den das Schmiermittel aus dem Schmiermittelkanal 11 in den Bereich zwischen dem Pleuelaugenlager 6 und dem Kolbenbolzen 7 gelangt.
Die Schmiermittelnebenkanäle 13, 14, 15 sind in dem Beispiel der 3 jeweils durch Durchgangsbohrungen in der Kurbelwelle 2 gebildet. Es genügt aber auch, wenn ein jeweiliger Schmiermittelnebenkanal nur in eine Richtung von dem Schmiermittelhauptkanal 12 abzweigt, so dass die Anordnung der Schmiermittelnebenkanäle nicht punktsymmetrisch bezüglich der Achse der Kurbelwelle ist. Auch hierzu werden nachstehend noch nähere Erläuterungen gegeben.
Zur weiteren Erläuterung zeigt die 4 einen der 3 entsprechenden Querschnitt durch die Kurbelwelle 2 allein. Die Kurbelwelle 2 ist hier hohl gebohrt und dadurch der Schmiermittelhauptkanal 12 ausgebildet. In dem in der 4 dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Schmiermittel hauptkanal 12 um eine Sacklochbohrung; statt dessen ist aber auch eine Durchgangsbohrung möglich. Um das Schmiermittel an die Belastungsstellen der Lager zu führen, sind Querbohrungen als Schmiermittelnebenkanäle 13, 14, 15 hergestellt. Die Querbohrungen können die Bohrung des Schmiermittelhauptkanals und die Kurbelwelle vollständig durchdringen; es genügt jedoch, wenn die Querbohrungen nur als Sacklöcher ausgebildet werden. Die 4 zeigt deutlich, dass die Sacklochbohrungen der Schmiermittelnebenkanäle 13, 14, 15 vorzugsweise deutlich über die Bohrung des Schmiermittelhauptkanales 12 hinausreichen, um so eine Verbindung zwischen den Schmiermittelnebenkanälen und dem Schmiermittelhauptkanal zu garantieren. In der 4 ist auch deutlich der Exzenter 20 erkennbar, der die Rotationsbewegung der Kurbelwelle 2 in eine Rotation der Position des Pleuelkopfes um die Achse der Kurbelwelle 2 überführt.
Die 5 zeigt den in der 4 markierten Querschnitt durch die Kurbelwelle 2. Hierin sind die Anordnungen des Schmiermittelhauptkanales 12 und eines Schmiermittelnebenkanales 14 erkennbar, der in diesem Beispiel als Sackloch ausgebildet ist.
Die 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Kurbelwelle 2 in einem Querschnitt gemäß der 4, wobei hier die Schmiermittelnebenkanäle 13, 14, 15 als Durchgangsbohrungen ausgebildet sind.
Die 7 zeigt den in der 6 markierten Querschnitt. In der 7 ist die relative Lage des Schmiermittelhauptkanals 12 und des Schmiermittelnebenkanals 14 als Durchgangsbohrung in der Kurbelwelle 2 erkennbar.
Die 8 und 9 zeigen Querschnitte gemäß der 7 für Ausführungsformen, bei denen die Schmiermittelnebenkanäle sternförmig ausgebildet sind. Derartige sternförmige Anordnungen der Schmiermittelnebenkanäle sind auch bei Ausführungsbeispielen mit Sacklochbohrungen möglich.
Da die Schmiermittelkanäle wesentlich für den Kurbeltrieb sind, wurden in den Darstellungen der Figuren jeweils nur die Anordnungen der Schmiermittelkanäle entsprechend unterschiedlichen Ausführungsbeispielen variiert. Die Ausgestaltung der Pleuelstange 1 und der Kurbelwelle 2 ist selbstverständlich nicht auf die in den Figuren jeweils wiederholte Ausführung eingeschränkt. Es können hier vielmehr alle Übertragungsteile und Antriebswellen eingesetzt werden, die für Kurbeltriebpumpen prinzipiell geeignet und an sich bekannt sind. Wesentlich ist hierbei nur, dass diese Teile relativ zueinander bewegt werden und mit Lagern versehen sind, die über die Schmiermittelkanäle direkt mit einem Schmiermittel versorgt werden. Weitere im Rahmen der Erfindung bevorzugte Ausgestaltungen der Lager werden anhand der 10 bis 12 beschrieben.
Die 10 zeigt einen Querschnitt durch das als Beispiel beschriebene Pleuelkopflager 5. Dieser Querschnitt ist entsprechend dem Querschnitt der 3 ausgerichtet, wobei die Kurbelwelle 2 und die Pleuelstange 1 weggelassen sind. Die schraffierten Bereiche der 10 geben die Schnittflächen an, während der dazwischen dargestellte Bereich die Aufsicht auf die Innenseite des Lagers darstellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine innere Schmiernut 16 des Pleuelkopflagers 5 vorgesehen. Bei dieser Schmiernut 16 handelt es sich um eine Rinne in der Innenfläche des Pleuelkopflagers 5, die in der zylindrischen Innenwand des Pleuelkopflagers 5 zum Beispiel halbtorusförmig ausgefurcht ist.
Die 11 zeigt eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform des Pleuelkopflagers 5 entsprechend der in der 10 gezeigten Ausrichtung. Hierbei ist eine äußere Schmiernut 17 vorhanden, die in der zylindrischen Außenwand des Pleuelkopflagers 5 zum Beispiel halbtorusförmig ausgefurcht ist. Das Lager kann sowohl mit einer inneren Schmiernut als auch mit einer äußeren Schmiernut versehen sein. Es können auch mehrere derartige Schmiernuten innen oder außen angebracht sein.
Die 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Pleuelkopflagers 5, bei dem eine innere Schmiernut 16 und eine äußere Schmiernut 17 vorhanden und über einen Verbindungskanal 18 miteinander verbunden sind. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere geeignet, um zum Beispiel in der Anordnung gemäß 3 das Schmiermittel aus dem Schmiermittelhauptkanal 12 der Kurbelwelle 2 in die innere Schmiernut 16 des Pleuelkopflagers 5, durch den Verbindungskanal 18 in die äußere Schmiernut 17 des Pleuelkopflagers 5 und von dort in den Schmiermittelkanal 11 in der Pleuelstange 1 zu leiten. Ein entsprechender Verbindungskanal 28 in dem Pleuelaugenlager 6, wie in der 3 dargestellt, ist dann geeignet, das Schmiermittel in den Bereich zwischen dem Pleuelaugenlager 6 und dem Kolbenbolzen 7 zu leiten. Bei Verwendung dünner Lager werden Schmiernuten vorzugsweise nicht in dem Lager selbst, sondern in den durch das Lager verbundenen Komponenten, den Kontaktpartnern, also in diesem Beispiel in der Pleuelstange 1 und/oder der Kurbelwelle 2 beziehungsweise in der Pleuelstange 1 und/oder dem Kolbenbolzen 7, angebracht.
Wenn ein solcher Verbindungskanal 28 in dem Pleuelaugenlager 6 nur an einer Stelle vorhanden ist, wird das Pleuelaugenlager 6 zum Beispiel starr mit der Pleuelstange 1 verbunden, so dass die Verbindung 28 jeweils die Verlängerung des Schmiermittelkanals 11 zum Kolbenbolzen 7 hin bildet. Statt dessen kann auch zumindest eine weitere Schmiernut in der Innenfläche des Pleuelauges (Öffnung 8) und/oder in der Außenfläche des Pleuelaugenlagers 6 angebracht sein, durch die das Schmiermittel aus dem Schmiermittelkanal 11 in den Verbindungskanal 28 geleitet wird.
Die anhand der 10 bis 12 beschriebenen Schmiernuten und Verbindungskanäle können einzeln und in verschiedenen Verbindungen miteinander auch bei den übrigen Lagern, insbesondere dem ersten Kurbelwellenlager 3 oder dem zweiten Kurbelwellenlager 4 der 4 vorgesehen werden. Die Schmiernuten brauchen nicht in einer zu der Achse der Kurbelwelle 2 beziehungsweise in einer zu der Mittenachse einer Öffnung der Pleuelstange 1 senkrechten Ebene angeordnet zu werden, sondern können schräg ausgerichtet sein und/oder geeignete Verzweigungen aufweisen.
Eine Schmiernut kann statt in der Innenfläche eines Lagers auch in der Außenfläche der Kurbelwelle 2 oder in einer Innenfläche der Pleuelstange 1 angeordnet werden. Die 13 zeigt eine Schmiernut 19 in der Außenfläche der Kurbelwelle 2, wobei diese Schmiernut 19 in diesem Ausführungsbeispiel halbtorusförmig ausgebildet und konzentrisch zur Achse der Kurbelwelle 2 angeordnet ist.
Die 14 zeigt eine Anordnung einer Kurbelwelle 2 in einem Gehäuse 21, in dem sie mittels eines Kurbelwellenlagers gelagert ist. Bei dem Kurbelwellenlager kann es sich zum Beispiel um das erste Kurbelwellenlager 3 oder das zweite Kurbelwellenlager 4 gemäß der 3 handeln. Das Lager kann zum Beispiel in das Gehäuse 21 eingepresst sein. Die Kurbelwelle ist in diesem Beispiel gemäß der 13 in der Außenfläche mit einer Schmiernut 19 versehen. Das Gehäuse 21 ist in diesem Beispiel im Bereich des Lagers 3 ebenfalls mit einer Schmiernut 22 versehen. Bei Verwendung dünner Lager werden derartige Schmiernuten vorzugsweise nicht in dem Lager selbst, sondern in den durch das Lager verbundenen Komponenten, in diesem Beispiel in dem Gehäuse 21 und/oder in der Kurbelwelle 2, angebracht. Das Lager 3 ist bei dem in der 14 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Verbindungskanal 23 zwischen der Kurbelwelle 2 und dem Gehäuse 21 versehen, der in diesem Beispiel insbesondere die Schmiernut 19 der Kurbelwelle 2 mit der Schmiernut 22 des Gehäuses 21 verbindet.
In dem Gehäuse 21 ist ein weiterer Verbindungskanal 24 vorhanden, und zwar in diesem Beispiel in dem Bereich der Schmiernut 22. Der weitere Verbindungskanal 24 verbindet den Verbindungskanal 23 des Lagers und, falls vorhanden, die Schmiernut 22 des Gehäuses 21 mit einem außen angebrachten Schmiermittelzulauf 25. Auf diese Weise ist es möglich, den Schmiermittelzulauf 25 statisch am Gehäuse 21 des Kurbeltriebs anzubringen.
Die Schmiernuten 19, 22 können grundsätzlich weggelassen sein, sind in diesem Beispiel jedoch vorzugsweise vorhanden. Durch die Schmiernuten 19, 22 wird ein Schmiermittelzulauf nach innen auch dann gewährleistet, wenn bei einer relativen Drehung der Komponenten gegeneinander, insbesondere des möglicherweise nicht ganz starr in dem Gehäuse angebrachten Lagers relativ zum Gehäuse, die Verbindungskanäle 23, 24 nicht in einer Linie bleiben.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen dargestellten Ausführungsformen des Schmiermittelzulaufs, der Schmiermittelkanäle, der Schmiernuten und der Verbindungskanäle in verschiedenen Abwandlungen auf unterschiedliche Weise miteinander zu kombinieren.

Claims

Kurbeltrieb für Kurbeltriebpumpe mit einer Antriebswelle (2), einem an der Antriebswelle (2) angeordneten Lager (3, 4, 5) und mindestens einem Schmiermittelkanal (12, 13, 14, 15), der zwischen der Antriebswelle (2) und dem Lager (3, 4, 5) mündet, wobei der Kurbeltrieb eine Schmiernut (17) auf der von der Antriebswelle (2) abgewandten Seite des Lagers (3, 4, 5) umfasst.
Kurbeltrieb nach Anspruch 1, bei dem die Antriebswelle (2) in einem Gehäuse (21) angeordnet ist, das Gehäuse (21) auf einer der Antriebswelle (2) zugewandten Seite mit einer Schmiernut (22) versehen ist und ein Lager (3, 4) vorhanden ist, das einen Verbindungskanal (23) zwischen der Antriebswelle (2) und der Schmiernut (22) des Gehäuses aufweist.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Antriebswelle (2) einen Schmiermittelhauptkanal (12) und einen Schmiermittelnebenkanal (13, 14, 15) aufweist und der Schmiermittelnebenkanal (13, 14, 15) eine Verbindung zwischen dem Schmiermittelhauptkanal (12) und dem Lager (3, 4, 5) herstellt.
Kurbeltrieb nach Anspruch 3, bei dem die Antriebswelle (2) mindestens ein weiteres Lager (3, 4, 5) aufweist und jeweils ein Schmiermittelnebenkanal (13, 14, 15) vorhanden ist, der eine Verbindung zwischen dem Schmiermittelhauptkanal (12) und einem der Lager (3, 4, 5) herstellt.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein Übertragungsteil (1) an der Antriebswelle (2) angeordnet ist und das Lager (5) eine Verbindung zwischen dem Übertragungsteil (1) und der Antriebswelle (2) bildet.
Kurbeltrieb nach Anspruch 5, bei dem das Übertragungsteil (1) einen Schmiermittelkanal (11) aufweist.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem eine Schmiernut (16, 19) zwischen dem Lager (3, 4, 5) und der Antriebswelle (2) vorhanden ist und die Schmiernut (16, 19) mit einem Schmiermittelkanal (12, 13, 14, 15) verbunden ist.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Lager (3, 4, 5) mit einem Verbindungskanal (18, 23) versehen ist, der eine der Antriebswelle (2) zugewandte Seite des Lagers (3, 4, 5) mit einer gegenüberliegenden Seite des Lagers (3, 4, 5) verbindet.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Antriebswelle (2) in einem Gehäuse (21) angeordnet ist, das Gehäuse (21) mit einem Verbindungskanal (24) versehen ist und der Verbindungskanal (24) des Gehäuses über einen Verbindungskanal (23) eines Lagers (3, 4) mit einem Schmiermittelkanal (12, 13, 14, 15) verbunden ist.
Kurbeltrieb nach Anspruch 9, bei dem ein Schmiermittelzulauf (25) an dem Verbindungskanal (24) des Gehäuses vorhanden ist.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7 bis 10, rückbezogen auf Anspruch 5, bei dem das Übertragungsteil eine Pleuelstange (1) ist und die Antriebswelle eine Kurbelwelle (2) ist.
Kurbeltrieb nach Anspruch 11, bei dem die Kurbelwelle (2) in einer Öffnung (9) der Pleuelstange (1) angeordnet ist und das Lager ein in dieser Öffnung (9) angeordnetes Pleuelkopflager (5) ist.
Kurbeltrieb nach Anspruch 12, bei dem die Kurbelwelle (2) einen Exzenter (20) aufweist und der Exzenter (20) in der Öffnung (9) der Pleuelstange (1) angeordnet ist.
Kurbeltrieb nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Pleuelstange (1) eine Öffnung (8) für einen Kolbenbolzen (7) aufweist und ein Schmiermittelkanal (11) in der Pleuelstange (1) vorhanden ist, der in der Öffnung (8) für den Kolbenbolzen (7) und in der Öffnung (9) für die Kurbelwelle (2) mündet.
Kurbeltrieb nach Anspruch 14, bei dem ein weiteres Lager (6) in der Öffnung (8) für den Kolbenbolzen (7) angeordnet ist und das weitere Lager (6) mit einem Verbindungskanal (28) versehen ist, der eine dem Kolbenbolzen (7) zugewandte Seite des weiteren Lagers (6) mit dem Schmiermittelkanal (11) in der Pleuelstange (1) verbindet.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem ein Schmiermittelkanal (12, 13, 14, 15) durch eine Durchbohrung der Antriebswelle (2) gebildet ist.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem ein Schmiermittelkanal (12, 13, 14, 15) durch ein Sackloch in der Antriebswelle (2) gebildet ist.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5 bis 17, rückbezogen auf Anspruch 3, bei dem mindestens zwei Schmiermittelnebenkanäle (13, 14, 15) so angeordnet sind, dass sie in verschiedene Richtungen von dem Schmiermittelhauptkanal (12) abzweigen.
Kurbeltrieb nach Anspruch 18, bei dem mindestens zwei in verschiedene Richtungen von dem Schmiermittelhauptkanal (12) abzweigende Schmiermittelnebenkanäle (13, 14, 15) zu demselben Lager (3, 4, 5) führen.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem ein Schmiermittelzulauf (10, 25) in Verbindung mit einem Schmiermittelkanal (12, 13, 14, 15) vorhanden ist und eine Vorförderpumpe (26) dafür vorgesehen ist, ein Schmiermittel in den Schmiermittelzulauf (10, 25) zu leiten.
Kurbeltrieb nach Anspruch 20, bei dem die Vorförderpumpe (26) außerdem dafür vorgesehen ist, eine mit dem Kurbeltrieb angetriebene Kurbeltriebpumpe zu befüllen.
Verwendung eines Kurbeltriebs nach einem der Ansprüche 1 bis 21 in einer Kraftstoffpumpe.
Verwendung eines Kurbeltriebs nach Anspruch 22, wobei Kraftstoff als Schmiermittel verwendet und in die Schmiermittelkanäle (12, 13, 14, 15) eingelassen wird.