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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine gebaute Nockenwelle mit Einspritznocken, insbesondere zum Antrieb von Einzelstempelpumpen (Steckpumpen) für Dieselmotoren mit Direkteinspritzung.
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HINTERGRUND
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Bei Dieselmotoren mit Direkteinspritzung sind unterschiedliche Einspritzsysteme mit unterschiedlichen Typen von Einspritzpumpen bekannt. Es gibt Einspritzsysteme mit Einzel-, Verteiler- oder Reihen-Einspritzpumpen zum Einsatz. Eine Bauart der Einzel-Einspritzpumpe ist die Einzelstempelpumpe (auch Steckpumpe genannt). Eine Gruppe von Steckpumpen entspricht in ihrer Funktion einer Reiheneinspritzpumpe, wobei jedoch jeder Zylinder eines Motors von einer separaten Steckpumpe angesteuert wird. Mit Steckpumpen können Drücke von bis zu rund 2000 bar und eine Doppeleinspritzung erreicht werden.
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Hochdruck-Steckpumpen können auch in Common-Rail-(CR-)Einspritzsystemen zum Einsatz kommen und sind im Allgemeinen (Axial-)Kolbenpumpen mit einem Kolben, der abgedichtet in einem Zylinder geführt wird. Der Kolben kann von einem Exzenter (z.B. die eine Nocke der Nockenwelle) periodisch bewegt werden, wobei der Exzenter mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, der von dem Einspritzsystem mit Kraftstoff versorgt wird. Zur besonders kompakten Integration ist bekannt, derartige Axialkolbenpumpen als Steckpumpen auszuführen, die in eine Öffnung eines Motorbauteils einsteckbar (daher der Name „Steckpumpe“) und dort mit dem Motorbauteil verschraubbar sind. Ein Einspritzsystem für einen Dieselmotor, bei dem in das Kurbelgehäuse des Motors eingesetzte und über die Nockenwelle angetriebene Hochdruck-Steckpumpen Dieselkraftstoff in einen Versorgungsspeicher (Common-Rail) ist z.B. aus der Publikation
DE 195 08 445 A1 (Kloeckner Humboldt Deutz AG) bekannt.
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Um bei einem Dieselmotor den Anbau einer separaten CR-Hochdruckpumpe einzusparen, können stattdessen die erwähnten Hochdruck-Steckpumpen verwendet werden. Diese werden üblicherweise mittels einer Nockenwelle angetrieben, welche wiederum über einen Zahnriemen mit der Kurbelwelle gekoppelt ist. Um mit möglichst wenigen Steckpumpen (im Idealfall mit einer Steckpumpe) die benötigten Einspritzmengen zur Verfügung stellen zu können, ist es sinnvoll Mehrfachnocken (Einspritznocke, die mehr als zwei Hübe pro Umdrehung ermöglicht) einzusetzen. Eine Mehrfachnocke ist jedoch im Vergleich mit einer Einfach- oder Zweifachnocke im Durchmesser bedeutend größer, wobei bei der Schmiedefertigung von Mehrfachnocken zu berücksichtigen ist, dass ein Aufstauchen des Materials für eine große Einspritznocke nur direkt am Ende der Nockenwelle möglich ist. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, eine Nockenwelle mit vergleichsweise großen Nocken in einfacher Weise zu bauen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die oben genannte Aufgabe wird durch die Nockenwellenanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Unterschiedliche Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Im Folgenden wird eine Nockenwellenanordnung beschrieben. Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung weist die Nockenwellenanordnung ein Nockenwellengehäuse, eine in dem Nockenwellengehäuse angeordnete Nockenwelle mit mindestens einer ersten Nocke sowie eine zweite Nocke auf, die größer ist als die mindestens eine erste Nocke und die starr mit der Nockenwelle verbunden ist. Die Nockenwellenanordnung weist des Weiteren ein Antriebsrad, welches starr mechanisch mit der zweiten Nocke oder mit der Nockenwelle verbunden ist, sowie ein Gleitlager auf, das axial zwischen dem Antriebsrad und der zweiten Nocke angeordnet ist. Eine Lagerbuchse des Gleitlagers ist in dem Nockenwellengehäuse oder einem am Nockenwellengehäuse montierten Lagerdeckel angeordnet. Die zweite Nocke oder das Antriebsrad oder eine auf die Nockenwelle aufgeschraubte Mutter weist eine Lauffläche für das Gleitlager auf.
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Des Weiteren werden Verfahren zur Herstellung einer Nockenwellenanordnung beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von den in den Abbildungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu und die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellten Aspekte. Vielmehr wird Wert darauf gelegt, die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen.
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1 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung eines Dieselmotors mit einem Common-Rail-Einspritzsystem.
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2 zeigt eine Seitenansicht zu der Darstellung aus 1.
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3 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Nockenwellengehäuse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Nockenwellengehäuse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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5 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Nockenwellengehäuse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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6 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Nockenwellengehäuse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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7 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Nockenwellengehäuse gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche, korrespondierende oder ähnliche Komponenten.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In 1 und 2 sind Teile eines Dieselmotors inklusive Anbauten relativ detailliert dargestellt. Die konkrete Darstellung ist lediglich als Beispiel zu verstehen und kann in einer praktischen Implementierung der Erfindung auch völlig anders aussehen. Im Folgenden werden auch nur jene Komponenten des Motors beschrieben, die zum Verständnis der Ausführungsbeispiele notwendig ist. Insbesondere wird auf das Nockenwellengehäuse näher beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Darstellung des oberen Teils eines Dieselmotors. Im unteren Teil der Darstellung ist der Zylinderblock (Motorblock) mit dem Zylinderkopf 2 zu sehen. Im oberen Teil der Darstellung befindet sich das Nockenwellengehäuse 1, in dem die Nockenwelle (siehe 3 bis 7) angeordnet ist. Im linken Teil der Darstellung befindet ist das Zahnriemenrad 7 zum Antrieb der Nockenwelle sowie der Zahnriemen 8, welcher um das Zahnriemenrad 7 geführt ist. Im rechten Teil der Darstellung ist der Luftsammler 6 (auch Airbox genannt) zu sehen.
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Das Nockenwellengehäuse 1 weist an seiner oberen Seite einen Gehäusedeckel 9 auf, auf dem das CR-Verteilerrohr 5 (Rail) angeordnet ist. Die Verbindungsleitung zwischen CR-Verteilerrohr 5 und Steckpumpe 4 ist mit dem Bezugszeichen 5a bezeichnet. Die Verbindungsleitung zwischen CR-Verteilerrohr 5 und einem CR-Injektor 3 ist mit dem Bezugszeichen 5b bezeichnet.
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2 ist eine zu 1 gehörige Seitenansicht von links. Der Luftsammler wurde in 2 der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Zu sehen ist die Steckpumpe 4, das Nockenwellengehäuse 1 mit einem Endstück der Nockenwelle 10, der zugehörige Gehäusedeckel 9 und das Zahnriemenrad 7, das CR-Verteilerrohr 5 und die Verbindungsleitung zur 5a (Druckleitung) von der Steckpumpe 4 zum Verteilerrohr 5. Wie eingangs erwähnt werden auf der Nockenwelle 10 Mehrfachnocken eingesetzt, um mit möglichst wenigen Steckpumpen (im Idealfall mit einer Steckpumpe) die benötigten Einspritzmengen zur Verfügung stellen zu können. Eine Mehrfachnocke ist jedoch im Vergleich mit einer Einfach- oder Zweifachnocke im Durchmesser bedeutend größer. Die Mehrfachnocke kann daher nicht mit der Nockenwelle in einem Stück gegossen oder geschmiedet werden. Nach der Fertigung von Mehrfachnocken mittels Schmieden können diese nur am Ende einer Nockenwelle aufgestaucht (oder aufgepresst) werden, was für das Design der Nockenwelle (und des ganzen Einspritzsystems) eine unerwünschte Einschränkung darstellt.
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3 ist eine Querschnittsdarstellung durch einen Teil des Nockenwellengehäuses 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schnittebene verläuft durch die Längsachse der Nockenwelle 10 und ist rechtwinkelig zum Gehäusedeckel 9. In dem dargestellten Beispiel sind sowohl eine große Mehrfachnocke 13 als auch das Zahnriemenrad 7 an einem Kegelsitz der Nockenwelle fixiert. Das Zahnriemenrad 7 und der Kegelsitz 20 der Nockenwelle 10 bilden einen Kegelpressverband, wobei das Zahnriemenrad mittels einer Mutter 23 (z.B. einer einfachen Sechskantmutter) auf den Kegelsitz 20 gepresst wird.
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Die Mehrfachnocke 13 und die Nockenwelle 10 bilden eine Welle-Nabe-Verbindung mittels einer Passfeder 12, wobei die Mehrfachnocke 13 ebenfalls auf einem Kegelsitz 14 der Nockenwelle 10 angeordnet sein kann. Im vorliegenden Beispiel wird die Mehrfachnocke 13 mittels einer auf die Nockenwelle 10 aufgeschraubte Spezialmutter 15 auf den Kegelsitz 14 gepresst (Kegelpressverband). Die Passfeder 12 dient zur exakten Positionierung der Mehrfachnocke 13. Die Spezialmutter 15 ist im Wesentlichen eine Hülse (Hohlzylinder) mit einem Innengewinde auf einem Teil der Innenfläche der Hülse (die Nockenwelle 10 hat ein entsprechendes Außengewinde). Der übrige Teil der Innenfläche der Hülse bildet mit der Nockenwelle 17 eine Passung 17 (z.B. Übergangspassung, spielfrei). Im montierten Zustand drückt eine Stirnfläche der Hülse die Mehrfachnocke 13 gegen den Kegelsitz 14. Mittels der spielfreien Passung 17 werden die Lagerkräfte von der Nockenwelle 10 in das Nockenwellengehäuse 1 eingeleitet.
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Die Außenfläche (Mantelfläche) der Spezialmutter 15 dient gleichzeitig als Lauffläche für ein Gleitlager 18. Die Lagerbuchse kann ein Teil des Nockenwellengehäuses 1 oder in einer Wand des Nockenwellengehäuses montiert sein. Das Gleitlager 18 ist damit auch eine Durchführung für die Nockenwelle 10 durch die Gehäusewand des Nockenwellengehäuses. Wie bei Gleitlagern üblich ist zwischen der Lauffläche (Außenseite der Spezialmutter 15) und der Lagerbuchse (Nockenwellengehäuse 1) ein Wellendichtring 19 angeordnet. Zusätzlich zu dem Gleitlager 18 ist die Nockenwellen noch an weiteren Stellen mittels Gleitlager gelagert. Die zu den Gleitlagern gehörenden Nockenwellen-Lagerbügel, die mittels Schrauben 11 fixiert sind, sind mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet. Zwischen den Lagerstellen sind an der Nockenwelle 10 herkömmliche (kleine) Nocken 13‘ angeordnet. Die Nocken 13‘ werden mit der Nockenwelle 10 in einem Stück gefertigt.
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Der Zusammenbau der gebauten Nockenwelle gemäß dem Beispiel aus 3 wird im Folgenden erläutert. Zunächst wird die große Mehrfachnocke 13 in das offene Nockenwellengehäuse 1 (ohne Deckel 9) eingelegt. Anschließend wird die Passfeder in die eine zugehörige Nut im Kegelsitz 14 eingelegt und die Nockenwelle 10 durch die Nabe der Mehrfachnocke 13 durchgefädelt. Der Kegelsitz 20 ist im Durchmesser kleiner als der Kegelsitz 14, sodass ein Einfädeln bis zum Kegelsitz 14 problemlos möglich ist. Anschließend wird die Nockenwelle 10 mittels der Lagerbügel 21 und den Schrauben 11 im Nockenwellengehäuse 1 fixiert. Danach wird das Gleitlager ins Nockenwellengehäuse gepresst und (in 3 von links) die Spezialmutter 15 auf die Welle aufgeschraubt, wodurch die Mehrfachnocke 13 auf den Kegelsitz 14 gepresst wird. Im Anschluss kann der Wellendichtring 19 befestigt, der Gehäusedeckel 9 aufgesetzt und das Zahnriemenrad 7 auf dem Kegelsitz 20 mittels der Mutter 20 aufgepresst werden.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist sehr ähnlich zu dem vorhergehenden Beispiel gemäß 3. Lediglich das Gleitlager 18 und folglich auch die Durchführung der Nockenwelle 10 durch das Nockenwellengehäuse ist anders realisiert. Der rechte Teil der Darstellung in 4, insbesondere die Lagerbügel 21 mit den Schrauben 11 und die dazwischen liegenden kleinen Nocken 13‘ sind praktisch identisch zum vorhergehenden Beispiel und werden daher nicht weiter erläutert. Auch der Kegelsitz 14, auf dem die Mehrfachnocke 13 mittels der Passfeder 12 fixiert ist, ist gleich wir in 3. Jedoch ist die Mutter 15, mittels der die Mehrfachnocke 13 auf den Kegelsitz 14 gepresst wird einfacher ausgeführt, da die Mutter 15 im vorliegenden Beispiel kein Bestandteil eines Gleitlagers ist. Die Mutter 15 kann auch eine gewöhnliche Sechskantmutter sein.
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Das Zahnriemenrad 7 ist ebenfalls wie im Beispiel gemäß 3 auf dem Kegelsitz 20 der Nockenwelle 10 fixiert, wobei Zahnriemenrad 8 und Nockenwelle einen Kegelpressverband bilden, bei dem das Zahnriemenrad 7 mittels der Mutter 23 gegen den Kegelsitz 20 gepresst wird. Das Zahnriemenrad 7 ist jedoch (in Richtung der Drehachse der Nockenwelle 10) breiter als im vorherigen Beispiel und weist in radialer Richtung einen Absatz auf, dessen Mantelfläche (in Umfangsrichtung) eine Lauffläche des Gleitlagers 18 bildet. Die Lagerbuchse des Gleitlagers 18 kann ein Teil des Nockenwellengehäuses 1 oder in einer Wand des Nockenwellengehäuses montiert sein. Das Gleitlager 18 ist damit auch eine Durchführung für die Nockenwelle 10 durch die Gehäusewand des Nockenwellengehäuses. Wie im vorherigen Beispiel ist zwischen der Lauffläche (auf dem Absatz des Zahnriemenrades 7) und der Lagerbuchse (Nockenwellengehäuse 1) ein Wellendichtring 19 angeordnet. Im Übrigen ist das Beispiel gemäß 4 gleich dem vorherigen Beispiel gemäß 3.
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Der Zusammenbau der gebauten Nockenwelle gemäß dem Beispiel aus 4 wird im Folgenden erläutert. Zunächst wird die große Mehrfachnocke 13 in das offene Nockenwellengehäuse 1 (ohne Deckel 9) eingelegt. Anschließend wird die Passfeder in die eine zugehörige Nut im Kegelsitz 14 eingelegt und die Nockenwelle 10 durch die Nabe der Mehrfachnocke 13 durchgefädelt. Der Kegelsitz 20 ist im Durchmesser kleiner als der Kegelsitz 14, sodass ein Einfädeln bis zum Kegelsitz 14 problemlos möglich ist. Anschließend wird die Nockenwelle 10 mittels der Lagerbügel 21 und den Schrauben 11 im Nockenwellengehäuse 1 fixiert. Danach wird (in 4 von links) die Mutter 15 auf die Welle aufgeschraubt, wodurch die Mehrfachnocke 13 auf den Kegelsitz 14 gepresst wird. Im Anschluss können der Wellendichtring 19 in der Gleitlagerbuchse im Nockenwellengehäuse 1 eingesetzt, das Zahnriemenrad 7 auf dem Kegelsitz 20 mittels der Mutter 20 aufgepresst, und der Gehäusedeckel 9 auf das Nockenwellengehäuse 1 aufgesetzt werden.
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5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer gebauten Nockenwelle, bei dem die Mehrfachnocke 13 und das Zahnriemenrad 7 ein integrales Bauteil sind. In anderen Worten, das Zahnriemenrad 7 weist in axialer Richtung einen Abschnitt auf, der die Mehrfachnocke 13 bildet. Gleichzeitig weist die Mehrfachnocke 13 (des Zahnriemenrades 7) eine zentrale Bohrung (ein zylindrisches Loch, koaxial mit der Drehachse der Nockenwelle 10) auf, welches als Lagerbuchse für das Gleitlager 18 dient. Das Nockenwellengehäuse 1 weist eine Hülse 16 auf, die die Form eines Hohlzylinders hat und integraler Bestandteil des Nockenwellengehäuses 1 oder mit diesem starr verbunden sein kann. Die Nockenwelle 10 ist durch die Hülse 16 durchgeführt. Die äußere Mantelfläche der Hülse 16 bildet mit der zentralen Bohrung in der Mehrfachnocke 13 das Gleitlager 18. Beim Zusammenbau der Nockenwelle wird das Zahnriemenrad 7 mit Mehrfachnocke 13 über die Hülse 16 gestülpt, wobei auch die Nockenwelle 10 durch die Nabe des Zahnriemenrades 7 geführt wird. Die Nabe des Zahnriemenrades 7 und die Nockenwelle 10 bilden wie in den vorherigen Beispielen einen Kegelpressverband, wobei die das Zahnriemenrad 7 mittels einer Mutter 23 (z.B. Sechskantmutter) gegen den Kegelsitz 20 der Nockenwelle 10 gepresst wird.
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Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist die Mehrfachnocke 13 direkt an dem Nockenwellengehäuse 1 gelagert (Gleitlager 18 zwischen Mehrfachnocke 13 und Hülse 16), sodass die Lagerkräfte von der Mehrfachnocke 13 direkt in das Nockenwellengehäuse 1 eingeleitet werden. Angetrieben wird die Mehrfachnocke direkt über das Zahnriemenrad 7 (nicht indirekt über die Nockenwelle 10), da Zahnriemenrad 7 und Mehrfachnocke 13 ein integrales Bauteil sind. Zwischen Nockenwellengehäuse 1 und einem Absatz des Zahnriemenrades 7 ist ein Wellendichtring 19 angeordnet, ähnlich wie in dem vorherigen Beispiel gemäß 4. Das heißt, der Wellendichtring ist zwischen Mehrfachnocke 13 und Zahnriemen 8 angeordnet. Die übrigen Komponenten, d.h. die Lagerbügel 21 mit Schrauben 11, die kleinen Nocken 13‘ und der Gehäusedeckel sind im Wesentlichen gleich wie in den vorherigen Beispielen und die diesbezüglichen Erläuterungen werden daher nicht wiederholt.
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Der Zusammenbau der gebauten Nockenwelle gemäß dem Beispiel aus 5 wird im Folgenden kurz erläutert. Zunächst wird die Nockenwelle 10 durch die Durchführung im Nockenwellengehäuse 1 (d.h. durch die Hülse 16) gefädelt. Anschließend wird die Nockenwelle 10 mittels der Lagerbügel 21 und den Schrauben 11 im Nockenwellengehäuse 1 fixiert. Das Zahnriemenrad 7 inklusive Mehrfachnocke 13 wird auf die Nockenwelle 10 von außen aufgesetzt, sodass die Mehrfachnocke 13 zumindest teilweise über die Hülse 16 am Nockenwellengehäuse 1 und die Nabe des Zahnriemenrades 7 über den Kegelsitz 20 der Nockenwelle 10 geschoben wird. Mittels der Mutter 23 wird das Zahnriemenrad 7 gegen den Kegelsitz 20 der Nockenwelle 10 gepresst. Vervollständigt wird die Montage durch Aufsetzen des Gehäusedeckels 9 auf das Nockenwellengehäuse 1. Die Mehrfachnocke 13 ist also außen am Nockenwellengehäuse 1 (an der Hülse 16) gelagert und mittels dem Wellendichtring 19 abgedichtet.
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6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer gebauten Nockenwelle, bei dem – anders als bei den vorhergehenden Beispielen gemäß 3 und 4 – die Mehrfachnocke 13 mit der Nockenwelle 10 nicht einen Kegelpressverband bildet, sondern einen Reibverband, wobei die Mehrfachnocke 13 mittels einer Schraube 27 gegen eine Stirnfläche 33 der Nockenwelle 10 gepresst wird, sodass eine reibschlüssige Verbindung zwischen Mehrfachnocke 13 und Nockenwelle 10 entsteht. Die Schraube 27 ist durch eine zentrale Bohrung durch die Mehrfachnocke 13 hindurchgeführt und ist koaxial zur Drehachse der Nockenwelle 10. Mittels eines am Ende der Nockenwelle 10 angeordneten Zentrierbundes 60 wird die Mehrfachnocke 13 in Bezug auf die Nockenwelle 10 zentriert. Auf der der Nockenwelle 10 gegenüber liegenden Seite der Mehrfachnocke 13, weist diese einen Wellenabschnitt 10‘ auf, der koaxial zur Drehachse der Nockenwelle 10 liegt. Der Wellenabschnitt 10‘ ist aufgrund der zentralen Bohrung, durch die die Schraube 27 geführt ist, hohl. Der an der Mehrfachnocke 13 vorgesehene Wellenabschnitt 10‘ kann praktisch als „Verlängerung“ bzw. Bestandteil der Nockenwelle 10 angesehen werden. An dem der Mehrfachnocke 13 gegenüber legenden Ende des Wellenabschnittes 10‘ ist ein Kegelsitz 20 vorgesehen, auf den das Zahnriemenrad 7 aufgepresst wird (Kegelpressverband wie in den vorherigen Beispielen). Das Zahnriemenrad 7 wird mittels der Schraube 27 auf den Kegelsitz 20 gepresst. Das heißt, eine einzige zentrale Schraube fixiert die Mehrfachnocke 13 an der Nockenwelle 10 (Reibverband) und das Zahnriemenrad 7 an dem Wellenabschnitt 10‘ der Mehrfachnocke 13.
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Der Wellenabschnitt 10‘ der Mehrfachnocke 13 bildet auch eine Lauffläche für das Gleitlager 18, ähnlich wie in 3 die auf die Nockenwelle aufgeschraubte Spezialmutter 15. Aus Gründen des Zusammenbaus ist die zum Gleitlager 18 gehörige Lagerbuchse (Hülse 16) nicht direkt in dem Nockenwellengehäuse 1 angeordnet, sondern in einem separaten, seitlichen Gehäusedeckel 9‘ (Lagerdeckel), der auf das Nockenwellengehäuse 1 aufgesetzt (und z.B. mittels Schrauben 32 befestigt) wird, bevor das Zahnriemenrad 7 auf den Wellenabschnitt 10‘ gepresst wird, jedoch nachdem die Mehrfachnocke 13 mit Wellenabschnitt 10‘ auf den Zentrierbund 26 der Nockenwelle 10 aufgeschoben wurde. Der Wellendichtring 19 ist ebenfalls radial zwischen der Hülse 16 des seitlichen Gehäusedeckels 9‘ und dem Wellenabschnitt 10‘ angeordnet (und axial zwischen Gleitlager 18 und Zahnriemenrad 7). Die übrigen Komponenten, d.h. die Lagerbügel 21 mit Schrauben 11, die kleinen Nocken 13‘ und der Gehäusedeckel 9 sind im Wesentlichen gleich wie in den vorherigen Beispielen und die diesbezüglichen Erläuterungen werden daher nicht wiederholt.
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Der Zusammenbau der gebauten Nockenwelle gemäß dem Beispiel aus 6 wird im Folgenden kurz erläutert. Zunächst wird die Nockenwelle 10 in das Nockenwellengehäuse 1 eingelegt. Anschließend wird die Nockenwelle 10 mittels der Lagerbügel 21 und den Schrauben 11 im Nockenwellengehäuse 1 fixiert. Danach wird die Mehrfachnocke 13 auf den Zentrierbund 26 der Nockenwelle 10 aufgeschoben und der Lagerdeckel 9‘ mit seiner integrierten Hülse 16 seitlich über den Wellenabschnitt 10‘ der Mehrfachnocke 13 geschoben, wodurch das Gleitlager 18 zwischen dem Wellenabschnitt 10‘ und der Hülse 16 gebildet wird. Der Lagerdeckel 9‘ kann dann mittels der Schrauben 32 am Nockenwellengehäuse 10 befestigt werden. Anschließend wird der Wellendichtring 19 von außen in die Hülse 16 (Lagerbuchse) geschoben. Danach kann das Zahnriemenrad 7 auf den Kegelsitz 20 des Wellenabschnitts 10‘ aufgeschoben werden. Mittels der zentralen Schraube 17 wird sowohl der Kegelpressverband zwischen Zahnriemenrad 7 und dem Kegelsitz 20 des Wellenabschnitts 10‘ als auch der Reibverband zwischen der Stirnfläche 33 der Nockenwelle 10 und der Mehrfachnocke 13 fixiert. Vervollständigt wird die Montage durch Aufsetzen des Gehäusedeckels 9 auf das Nockenwellengehäuse 1.
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7 zeigt ein weiteres, dem Beispiel aus 6 ähnliches Ausführungsbeispiel einer gebauten Nockenwelle. Gemäß dem Beispiel aus 7 ist der Wellenabschnitt 10‘ jedoch kein integraler Bestandteil der Mehrfachnocke 13, sondern des Zahnriemenrades. Die Mehrfachnocke 13 kann in diesem Fall auf das Ende der Nockenwelle 10 aufgestaucht (oder aufgeschrumpft) werden. In diesem Fall ist die Mehrfachnocke 13 ein integraler Bestandteil der Nockenwelle 10, was – wie weiter oben erwähnt – nur dann ohne Weiteres möglich ist, wenn die (relativ große) Mehrfachnocke 13 am Ende der Nockenwelle 10 angeordnet ist.
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Der Wellenabschnitt 10‘ weist im vorliegenden Beispiel an seinem dem Zahnriemenrad 7 gegenüberliegenden Ende einen Kegelsitz (Kegelstumpf) auf, der in einen korrespondierenden Innenkegel 14‘ in der Nockenwelle eingeschoben werden kann um einen Kegelpressverband zu bilden. Wie im vorherigen Beispiel (6) weist der Wellenabschnitt 10‘ eine zentrale, zur Drehachse der Nockenwelle 10 koaxiale Bohrung auf, durch die eine Schraube 27 hindurchgeführt werden kann, die in ein zentrales Innengewinde in der Nockenwelle (analog zu 6) eingeschraubt werden kann, wodurch das Zahnriemerad 7 inklusive Wellenabschnitt 10‘ in gegen den Innenkegel 14‘ in der Nockenwelle gepresst wird und so eine reibschlüssige Verbindung entsteht.
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Wie in dem Beispiel gemäß 6 bildet der Wellenabschnitt 10‘ die Lauffläche eines Gleitlagers 18. Aus Gründen des Zusammenbaus ist die zum Gleitlager 18 gehörige Lagerbuchse (Hülse 16) nicht direkt in dem Nockenwellengehäuse 1 angeordnet, sondern – wie im Beispiel gemäß 6 – in einem separaten, seitlichen Gehäusedeckel 9‘ (Lagerdeckel), der auf das Nockenwellengehäuse 1 aufgesetzt (und z.B. mittels Schrauben 32 befestigt) werden kann, bevor das Zahnriemenrad 7 samt Wellenabschnitt 10‘ in den Innenkegel 14‘ der Nockenwelle 10 gepresst wird. Der Wellendichtring 19 ist ebenfalls radial zwischen der Hülse 16 des seitlichen Gehäusedeckels 9‘ und dem Wellenabschnitt 10‘ angeordnet (und axial zwischen Gleitlager 18 und Zahnriemenrad 7). Die übrigen Komponenten, d.h. die Lagerbügel 21 mit Schrauben 11, die kleinen Nocken 13‘ und der Gehäusedeckel 9 sind im Wesentlichen gleich wie in den vorherigen Beispielen und die diesbezüglichen Erläuterungen werden daher nicht wiederholt.
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Der Zusammenbau der gebauten Nockenwelle gemäß dem Beispiel aus 7 wird im Folgenden kurz erläutert. Zunächst wird die Nockenwelle 10 in das Nockenwellengehäuse 1 eingelegt. Anschließend wird die Nockenwelle 10 mittels der Lagerbügel 21 und den Schrauben 11 im Nockenwellengehäuse 1 fixiert. Anschließend wird das Zahnriemenrad 7 mit seinem Wellenabschnitt 10‘ in die Hülse 16 des Lagerdeckels 9‘ eingeschoben, wobei in die Hülse zuvor noch der Wellendichtring 19 eingesetzt wird. Der Kegelstumpf am Ende des Wellenabschnitts 10‘ wird in den korrespondierenden Innenkegel der Nockenwelle 10 eingesetzt, wodurch eine Zentrierung des Wellenabschnitts 10‘ in Bezug auf die Drehachse der Nockenwelle erfolgt. Mittels der zentralen Schraube 17 wird der Kegelpressverband zwischen dem Innenkegel 14 der Nockenwelle 10 und dem Kegelstumpf am Ende des Wellenabschnitts 10‘ fixiert. Danach kann mittels Schrauben 32 der Lagerdeckel am Nockenwellengehäuse 1 befestigt werden. Vervollständigt wird die Montage durch Aufsetzen des Gehäusedeckels 9 auf das Nockenwellengehäuse 1.
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Verschiedenste einzelne Aspekte und einzelne technische Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können – sofern nichts anderes explizit erwähnt ist – miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele zu schaffen. Beispielsweise kann in dem Beispiel gemäß 7 statt eines Kegelpressverbandes zwischen Mehrfachnocke 13 (mit Innenkegel 14) und Wellenabschnitt 10‘ auch ein Reibverband vorgesehen werden, in gleicher Weise wie in 6 zwischen Nockenwelle 10 (mit Zentrierbund 26) und Mehrfachnocke 13. Des weiteren können Maschinenelemente, welche in den hier dargestellten Beispielen einstückig sind auch aus mehreren separat gefertigten Teilen zusammengesetzt sein. In dem Beispiel gemäß 6 ist die Mehrfachnocke 13 und der Wellenabschnitt 10‘ ein integrales Bauteil und aus einem Stück gefertigt. Alternativ kann der integrale Bauteil jedoch auch aus zwei Teilen zusammengesetzt sein, beispielsweise durch Aufschrumpfen (oder mittels anderer Fügeverfahren) der Mehrfachnocke 14 auf den Wellenabschnitt 10‘. Das gleiche gilt in 7 für den Wellenabschnitt 10‘ und das Zahnriemenrad 7. Je nach Anwendung könnte in dem Beispiel gemäß 7 der Lagerdeckel 9‘ mit der Hülse 16 ein integraler Bestandteil des Nockenwellengehäuses 9 sein, wodurch die Schraubverbindung (Schrauben 32) eingespart werden können. Generell können die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Kegelpressverbände durch andere form- oder kraftschlüssige Verbindungstypen (Pressfügeverbindungen) ersetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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