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Die
Erfindung betrifft eine Schmiermittelfördereinrichtung
für eine Verbrennungskraftmaschine nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
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Derartige
Schmiermittelfördereinrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen
mit einer Schmiermittelpumpe für zumindest einen Verbraucher
und mit einem in Förderrichtung stromab der Schmiermittelpumpe
angeordneten Rückschlagventil sind hinlänglich
bekannt. Das besagte Rückschlagventil erfüllt
dabei den Zweck, einen Rückfluss von Schmiermittel zur
Schmiermittelpumpe zu vermeiden.
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Infolge
dieser Vermeidung des Rückflusses von Schmiermittel ist
jedoch eine Entlüftung von zumindest einer Leitung zwischen
der Schmiermittelpumpe und dem zumindest einen Verbraucher nicht oder
nur mit sehr großem Aufwand möglich, sowie eine
Füllung einer Leitung zwischen der Schmiermittelpumpe und
dem Rückschlagventil mit Schmiermittel vermieden. Dies
führt zu einer Verschlechterung einer Druckaufbauzeit insbesondere
in einem Neuzustand der Verbrennungskraftmaschine mit einer derartigen
Schmiermittelfördereinrichtung sowie zu einer Verschlechterung
eines Ansaugverhaltens der Schmiermittelpumpe.
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Die
DE 202 15 258 U1 offenbart
ein Ölmodul für eine Brennkraftmaschine, bei welcher
ein Doppelventil einerseits ein Befüllen des Ölmoduls
erlaubt und andererseits gleichzeitig ein Fließen von Öl
in einen einer Schmierölpumpe zugeordneten Kanal vermeidet,
was ebenso zu einem schlechten Ansaugverhalten und einer schlechten
Druckaufbauzeit führt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schmiermittelfördereinrichtung
der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein verbessertes Ansaugverhalten
einer Schmiermittelpumpe der Schmiermittelfördereinrichtung
ermöglicht ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schmiermittelfördereinrichtung
für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Eine
solche Schmiermittelfördereinrichtung für eine
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Hochleistungsdieselmotor
eines Nutzfahrzeugs, mit einer Schmiermittelpumpe für zumindest einen
Verbraucher und mit einem in Förderrichtung stromab der
Schmiermittelpumpe angeordneten Rückschlagventil zur Vermeidung
eines Rückflusses von Schmiermittel zur Schmiermittelpumpe,
zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
zwischen der Schmiermittelpumpe und dem Rückschlagventil ein
Zusatzventil vorgesehen ist, mittels welchem zumindest eine Schmiermittelleitung
zwischen der Schmiermittelpumpe und dem Verbraucher entlüftbar ist.
Die Entlüftbarkeit der zumindest einen Schmiermittelleitung
zwischen der Schmiermittelpumpe und dem zumindest einen Verbraucher
resultiert in einer vollständigen und gleichmäßigen
Befüllung der zumindest einen Leitung mit Schmiermittel,
welches insbesondere in Form eines Schmieröls vorliegen kann,
wodurch eine bessere Druckaufbauzeit und ein besseres Ansaugverhalten
der Schmiermittelpumpe erreicht ist, da Lufteinschlüsse
in der zumindest einen Schmiermittelleitung durch diese Entlüftbarkeit reduziert
oder gar vermieden sind.
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Dadurch
ergibt sich auch eine Verbesserung eines Ansaugverhaltens der Schmiermittelpumpe insbesondere
in einem Prüflauf in einem Werk zur Montage der Schmiermittelfördereinrichtung
und der korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine. Dies ist insbesondere
deswegen vorteilbehaftet, da die Schmiermittelpumpe der Schmiermittelfördereinrichtung
in einem Anlieferzustand trocken, d. h. nicht beölt angeliefert
wird. Die erfindungsgemäße Schmiermittelfördereinrichtung
mit dem beschriebenen Zusatzventil erlaubt somit eine bessere Beölung der
Schmiermittelpumpe insbesondere bei einer Inbetriebnahme der Schmierölmittelpumpe,
die wie beschrieben im trockenen Zustand angeliefert wird, wodurch
ein Ausfall bzw. ein Schaden der Schmiermittelpumpe insbesondere
bei der Inbetriebnahme vermeidbar ist. Dies bedeutet eine Reduzierung
von im Falle eines Schadens nötigen Nacharbeiten bzw. eines
Austauschs einer ausgefallenen Schmiermittelpumpe, wodurch Montagekosten
und damit Gesamtkosten für eine derartige Schmiermittelfördereinrichtung
ebenfalls absenkbar sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass mittels des Zusatzventils ein Rückfluss von Schmiermittel
und/oder eine Entlüftung der zumindest einen Schmiermittelleitung
ab einem Druck von im Wesentlichen 0,5 bar realisierbar ist. Das
Zusatzventil öffnet also bei einem Druck von 0,5 bar in
Förderrichtung stromab des Rückschlagventils bzw.
des Zusatzventils, wodurch Luft über das Zusatzventil zur
Schmiermittelpumpe in eine gegebenenfalls vorgesehene Schmiermittelwanne
entweichen kann. Zudem ist die oben beschriebene Füllung
einer Schmiermittelleitung zwischen dem Rückschlagventil
und der Schmiermittelpumpe bzw. einem Schmiermittelsaugrohr ermöglicht zur
Verbesserung des Ansaugverhaltens und der Druckaufbauzeit der Schmiermittelpumpe
und damit der gesamten Schmiermittelfördereinrichtung.
Durch die beschriebene Ausführungsform ist eine derartige Entlüftung
und Befüllung der Schmiermittelleitung ab dem genannten
Druckwert automatisch realisiert, wodurch zusätzliche Arbeitsschritte
zur manuellen Entlüftung und Befüllung vermieden
sind. Dies reduziert Montagekosten und damit die Gesamtkosten einer
korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine mit einer derartigen
Schmiermittelfördereinrichtung weiterhin.
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Ist
das Zusatzventil in dem Rückschlagventil integriert, so
birgt dies den Vorteil, dass dadurch ein Bauraumbedarf der Schmiermittelfördereinrichtung reduziert
ist, was insbesondere in einem bauraumkritischen Bereich wie in
einem Motorraum, in welchem eine derartige Schmiermittelfördereinrichtung
angeordnet wird, zur Vermeidung bzw. zur Lösung von Package-Problemen
führt. Dies resultiert in geringeren Entwicklungskosten
beispielsweise in Form von Konstruktionskosten, was mit einer weiteren
Reduzierung der Gesamtkosten der Schmiermittelfördereinrichtung
einhergeht.
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Zudem
kann dadurch ein zusätzliches Gehäuse für
das Zusatzventil entfallen, wodurch eine Teileanzahl der Schmiermittelfördereinrichtung
in einem geringen Rahmen gehalten werden kann. Dies bedeutet geringere
Beschaffungskosten für die Schmiermittelfördereinrichtung
und damit eine weitere Reduzierung der Gesamtkosten derselbigen.
Idealerweise ist das Zusatzventil in den Kolben des Rückschlagventils
integriert, um dadurch eine Minimierung des benötigten
Bauraums zu schaffen.
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Vorteilhafterweise
kann ebenso vorgesehen sein, dass das Zusatzventil in einer Bypassleitung angeordnet
ist, mittels welcher das Rückschlagventil umströmbar
ist. Dies kann beispielsweise dann vorteilbehaftet sein, wenn innerhalb
des Rückschlagventils ein nur unzureichender Bauraum zur
Integration des Zusatzventils zur Verfügung steht und/oder wenn
Gegebenheiten von Strömungsquerschnitten diese Ausführungsform
erfordern. In jeglicher Hinsicht ist durch die Entlüftbarkeit
der zumindest einen Schmiermittelleitung und durch die Schaffung
der Möglichkeit eines Rückflusses von Schmiermittel
in Richtung der Schmiermittelpumpe eine Verbesserung des Ansaugverhaltens
und eine Verbesserung der Druckaufbauzeit insbesondere bei der Inbetriebnahme
der Schmiermittelfördereinrichtung geschaffen.
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Die
genannten Vorteile treffen allerdings nicht nur bei einer Inbetriebnahme
der Schmiermittelfördereinrichtung in einem Neuzustand
zu, sondern insbesondere auch dann, wenn in einem Reparatur- oder
Servicefall das Schmiermittel, beispielsweise in Form von Öl,
aus der Schmiermittelfördereinrichtung abgelassen wird
und eine Neubefüllung stattfindet. Auch in diesem Falle
kann durch die bessere Beölung der Schmiermittelpumpe ein
Schaden und/oder ein Ausfall der Schmiermittelpumpe bei einer Wiederinbetriebnahme
vermieden werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass das Zusatzventil in der Schmiermittelpumpe integriert
ist. Auch dieser Aspekt führt zu einer Reduzierung des
Bauraumbedarfs und damit zur Vermeidung bzw. Lösung von
Package-Problemen in einem bauraumkritischen Bereich wie dem Motorraum.
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Ein
weiterer vorteilhafter, den Bauraum betreffender Aspekt der Erfindung
sieht vor, dass das Zusatzventil in einem Schmiermittelansaugkrümmer oder
in einem Rohrkrümmer integriert ist. Auch dies beeinflusst
den benötigten Bauraum der Schmiermittelfördereinrichtung
positiv, womit alle in diesem Zusammenhang bereits beschriebenen
Vorteile einhergehen.
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An
dieser Stelle sei angemerkt, dass eine derartige Schmiermittelfördereinrichtung
bei Verbrennungskraftmaschinen und insbesondere bei Hochleistungsdieselmotoren
eines Nutzfahrzeugs einsetzbar ist, bei welcher ein Ölsumpf
in Verbrennungskraftmaschinenlängsrichtung in einem vorderen
Bereich oder in einem hinteren Bereich vorgesehen ist.
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In
jedweder Ausführungsform bzw. jedweder Kombination von
Ausführungsformen erlaubt die erfindungsgemäße
Schmiermittelfördereinrichtung eine Verbesserung der Druckaufbauzeit
und des Ansaugverhaltens der Schmiermittelpumpe bei gleichzeitiger Vermeidung
einer manuellen Beölung der Schmiermittelpumpe an einem
Band zur Montage der Schmiermittelfördereinrichtung bzw.
in einem Service- bzw. Reparaturfall, was mit einer Vermeidung eines
Schadens bzw. eines Ausfalls der Schmiermittelpumpe und damit der
gesamten Schmiermittelfördereinrichtung im Falle einer
Inbetriebnahme bzw. einer Wiederinbetriebnahme einhergeht. Dies
bedeutet also eine drastische Senkung von ungewünschten
Kosten infolge von Nacharbeiten oder eines Austauschs schadhafter
Teile.
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Bei
dem genannten Rückschlagventil handelt es sich bevorzugtermaßen
um ein Rückschlagventil gemäß der
DE 10 2007 058 759
A1 , welches einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Funktionssicherheit
aufweist. Das dort offenbarte Rückschlagventil kann dabei
in Zusammenhang mit jedweder, oben beschriebener Ausführungsform
oder in jedweder Kombination von Ausführungsformen eingesetzt werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung
benannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend
in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine
gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der
jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Schmiermittelfördereinrichtung
mit einer Ölpumpe und mit einem in Förderrichtung
stromab angeordneten Ölkühler, wobei zwischen
der Ölpumpe und dem Ölkühler ein Rückschlagventil
angeordnet ist gemäß dem Technik,
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2 eine
schematische Ansicht einer Schmiermittelfördereinrichtung
gemäß 1, wobei zwischen der Ölpumpe
und dem Rückschlagventil ein Zusatzventil zur Entlüftung
und Befüllung mit Öl zweier zwischen der Ölpumpe
und dem Ölkühler angeordneter Ölleitungen
angeordnet ist,
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3 drei Längsschnittansichten
eines Rückschlagventils mit einem Zusatzventil, wie sie
bei einer Schmiermittelfördereinrichtung gemäß 2 einsetzbar
sind und
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4 eine
Längsschnittansicht eines Rückschlagventils mit
einem integrierten Zusatzventil, wie es bei einer Schmiermittelfördereinrichtung
gemäß 2 einsetzbar ist.
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Während
die 1 eine Schmiermittelfördereinrichtung
gemäß dem Stand der Technik zeigt, zeigen die 2 bis 4 Lösungsmöglichkeiten, um
ein Ansaugverhalten und eine Druckaufbauzeit der Schmiermittelfördereinrichtung
gemäß 1 zu verbessern infolge einer
Entlüftbarkeit und einer Möglichkeit einer Befüllung
mit Schmiermittel zweier zwischen einer Schmiermittelpumpe und zumindest einem
Verbraucher angeordneten Schmiermittelleitungen.
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Die 1 zeigt
eine Schmiermittelfördereinrichtung 10, welche
eine Ölpumpe 12, ein Rückschlagventil 15,
und einen Ölkühler 16 umfasst. Mittels
der Ölpumpe 12 wird Öl aus einer nicht
dargestellten Ölwanne über ein Ölsaugrohr 18 angesaugt und über Ölleitungen 20 und 22 zunächst
zu dem Ölkühler 16 und über
eine Ölleitung 24 zu einem nicht darstellten Ölfilter
und zumindest einem Verbraucher gefördert. Die 1 zeigt
eine Erstbefüllung der Schmiermittelfördereinrichtung 10,
welche über ein Befüllventil 26 gemäß einem
Richtungspfeil 28 mit Öl befüllt wurde.
Wie zu sehen ist, sind die Leitungen 24 und 22 mit Öl
gefüllt, wobei das Rückschlagventil 15 ein
Rückfließen von Öl in die Ölleitung 20 und
zur Ölpumpe 12 verhindert.
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Aufgrund
dieses Verhinderns des Rückflusses bilden sich infolge
der Befüllung in der Ölleitung 22 Lufteinschlüsse 30.
Zudem sind die Ölleitung 20, die Ölpumpe 12 und
das Ölsaugrohr 18 mit Luft 32 gefüllt.
Insbesondere bei einer ersten Inbetriebnahme der Schmiermittelfördereinrichtung 10 nach
Neumontage derselbigen beispielsweise an einem Montageband eines
Nutzfahrzeugs mit einem Hochleitungsdieselmotor mit einer derartigen
Schmiermittelfördereinrichtung 10 führen
die Luft 32 und die Luftanschlüsse 30 zu
einem schlechten Ansaugverhalten und zu einer schlechten Druckaufbauzeit
der Schmiermittelfördereinrichtung 10. Im schlimmsten Falle
kann es zu einem Ausfall oder zu einem Schaden der Ölpumpe 12 kommen,
da sie aufgrund einer sauberen Montierbarkeit trocken, d. h. ungeschmiert, an
einem Montageband angeliefert wird. Bei der Inbetriebnahme läuft
die Ölpumpe 12 somit wenn auch nur kurze Zeit
ohne Schmierung, was zu besagtem Ausfall oder Schaden führen
kann.
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In
der 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
wie in 1.
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Zur
Vermeidung der in Zusammenhang mit der Schmiermittelfördereinrichtung 10 gemäß 1 beschriebenen
Nachteile zeigt die 2 eine alternative Ausführungsform
an der Schmiermittelfördereinrichtung 10. Die
Schmiermittelfördereinrichtung 10' unterscheidet
sich insofern von der Schmiermittelfördereinrichtung 10,
als dass in das Rückschlagventil 15 ein Zusatzventil 14 integriert
ist, das somit zwischen der Ölpumpe 12 und dem
Rückschlagventil 15 angeordnet ist. Das Zusatzventil 14 öffnet
bei einem Druck von 0,5 bar in der Ölleitung 22 zwischen dem
Rückschlagventil 15 und dem Ölkühler 16.
Somit können die in der 1 dargestellten
Lufteinschlüsse 30 über die Ölpumpe 12 in
die Ölwanne entweichen. Zum anderen kann anschließend
ein Kreislauf zwischen Rückschlagventil 15 und Ölsaugrohr 18 mit Öl
befüllt werden. Wie zu sehen ist, sind die Ölleitung 20 und
das Ölsaugrohr 18 sowie die Ölpumpe 12 mit Öl
gefüllt, wodurch ein wenn auch nur kurzzeitiges Trockenlaufen
der Ölpumpe 12 insbesondere bei einer Inbetriebnahme
der Schmiermittelfördereinrichtung 10' vermieden
ist, was zu einer Reduzierung einer Ausfallwahrscheinlichkeit bei
der Inbetriebnahme der Schmiermittelfördereinrichtung 10' führt.
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Die
3 zeigt drei alternative Ausführungsformen
von Möglichkeiten einer Integration eines Zusatzventils
in ein Rückschlagventil, wie sie beispielsweise in Verbindung
mit der Schmiermittelfördereinrichtung
10' gemäß
2 einsetzbar
sind. Darstellung A zeigt eine Integration eines Zusatzventils
14' in
ein bekanntes Rückschlagventil
50 gemäß der
DE 10 2007 058 759
A1 . Damit sind die Vorteile eines hohen Wirkungsgrads und
einer hohen Funktionssicherheit des Rückschlagventils
50 mit
den Vorteilen die durch das Vorsehen des Zusatzventils
14' entstehen
verknüpft, nämlich dass ein in Zusammenhang mit
der Schmiermittelfördereinrichtung
10' gemäß
2 beschriebenes
Entlüften und Rückfließen von Öl
ermöglicht ist.
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Die
Darstellung B zeigt schematisch eine weitere Möglichkeit
einer Integration eines Zusatzventils 14'' in einen Kolben
eines Rückschlagventils 52, wie es beispielsweise
das Rückschlagventil 50 gemäß Darstellung
A sein kann. Der Kolben des Rückschlagventils 52 kann
dabei beispielsweise aus Aluminium oder aber auch aus Kunststoff
gebildet sein.
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Darstellung
C zeigt ein Rückschlagventil 54, wie es beispielsweise
bei der Schmiermittelfördereinrichtung 10' gemäß 2 einsetzbar
ist und ebenfalls in Form des Rückschlagventils 50 gemäß Darstellung
A ausgebildet sein kann, wobei wiederum eine mögliche Integration
eines Zusatzventils 14''' zur Erreichung der in diesem
Zusammenhang bereits beschriebenen Vorteile in das Rückschlagventil 54 vorgesehen
sein kann.
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Des
Weiteren zeigt Darstellung 10 eine alternative Möglichkeit
zur Integration des Zusatzventils 14'''', wobei das Zusatzventil 14'''' nun
in einem Bypasskanal angeordnet ist, mittels welchem das Rückschlagventil 54 umströmbar
ist. Das Ventil 14'''' kann dabei in einem Ölsaugkrümmer
oder in einem Rohrkrümmer oder in der Ölpumpe
(vgl. 2) integriert sein. Bezüglich Darstellung
C ist es möglich, einen Kolben oder eine Brücke
des Rückschlagventils 50 im Wesentlichen aus Kunststoff
auszubilden.
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Die
4 zeigt
ein bereits im Zusammenhang mit
3 der
Darstellung A erwähntes Rückschlagventil
60 gemäß der
DE 10 2007 058 759
A1 in einer vergrößerten Darstellung,
wobei schematisch zwei Möglichkeiten dargestellt sind,
ein Zusatzventil
14''''' bzw.
14'''''' in das
Rückschlagventil
60 zu integrieren zur Erreichung
der in Zusammenhang mit einer Integration eines entsprechenden Zusatzventils in
ein Rückschlagventil beschriebenen Vorteile.
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Das
Zusatzventil 14''''' ist dabei in einem Kolben des Rückschlagventils 60 integriert,
wohingegen das Zusatzventil 14'''''' in einer Bypassleitung
angeordnet ist, mittels welcher das Rückschlagventil 60 umströmbar
ist.
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- 10,
10'
- Schmiermittelfördereinrichtung
- 12
- Ölpumpe
- 14,
14', 14'', 14''', 14'''', 14''''', 14''''''
- Zusatzventil
- 15
- Rückschlagventil
- 16
- Ölkühler
- 18
- Ölsaugrohr
- 20
- Ölleitung
- 22
- Ölleitung
- 24
- Ölleitung
- 26
- Befüllventil
- 28
- Richtungspfeil
- 30
- Luftanschlüsse
- 32
- Luft
- 50
- Rückschlagventil
- 52
- Rückschlagventil
- 54
- Rückschlagventil
- 60
- Rückschlagventil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 20215258
U1 [0004]
- - DE 102007058759 A1 [0019, 0031, 0035]