DE3024003A1

DE3024003A1 - Nockentrieb

Info

Publication number: DE3024003A1
Application number: DE19803024003
Authority: DE
Inventors: Reginald Stanley Emerson
Original assignee: Leslie Hartridge Ltd
Current assignee: Leslie Hartridge Ltd
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1981-01-08
Also published as: GB2053412A; ES8101717A1; GB2053412B; ES492738A0; JPS5634952A; FR2460424A1; US4332163A; IT8049100A0; ATA333180A; AT370852B

Description

PATENTANWÄLTE Dl PL-1N G. D !ETER JAN DER

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227/17.724 DE 24. Juni 1980

Anmeldung

der Firma
Leslie Hartridge Limited

Tingewick Road Buckingham, Buckinghamshire Grο ßbritannien

— 2 —

030062/0882

Ledlie Hartridge I/bd. 227/17.724 DE

"Nockentrieb¹¹

Die Erfindung betrifft einen Nockentrieb mit einer Nockenwelle, die insbesondere zum Antrieb von Einspritzpumpen auf Einspritzpumpen-Prüfstanden dient.

Bekannt ist ein Nockentrieb der in Betracht gezogenen Art zum Prüfen von Einzylinder-Einspritzpumpen großer Bauart, wie sie beispielsweise für Schiffsdieselmotoren verwendet werden, bei denen für jeden Maschinenzylinder eine besondere Einspritzpumpe vorgesehen ist, die pro Hub bis zu 5000 mm Treibstoff unter einem Druck von 1000 bar abgibt.

Die für die Untersuchung von Einspritzpumpen der beschriebenen Art vorgesehenen Prüfstände sind sehr groß und aufwendig gebaut. Sie besitzen insbesondere ein schweres Schwungrad und ein schweres Bett.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockentrieb der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, der sich besonders für Prüfstände zum Prüfen von Einspritzpumpen für Großdiesel-Motoren eignet, der daneben auch für andere Zwecke einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nockenwelle antriebsmässig mit zwei in entgegengesetzter Richtung rotierenden, koaxial angeordneten Wellen verbunden ist, die Schwungräder gleicher Masse tragen.

Der erfindungsgemässe Nockentrieb bietet den Vorteil, daß bei ihm auf ein grosses Schwungrad und ein stabiles Bett für die Lagerung des Nockentriebs und des Schwungrades verzichtet werden kann. Der Grund hierfür besteht darin, daß die in entgegengesetzter Richtung zusammen mit den sie tragenden Wellen rotierenden Schwungräder erheblich kleiner ausgebildet werden können als ein ein-

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zelnes Schwungrad und daß aufgrund der gegenläufigen Bewegungen der Schwungräder keine großen schwer aufnehmbaren Drehmomente in den Nockentrieb eingeleitet werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung zunächst ein bekannter und anschliessend ein erfindungsgemässer Nockentrieb näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines auf einem Prüfstand für Einzylinder-Einspritzpumpen für Großdieselmotoren angeordneten bekannten Nockentriebes;

Fig. 2 die Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Nockentrieb und

Fig. 3 einen mit einem Prüfstand verbundenen Nockentrieb gemäß Fig. 2.

Iii Fig. 1 ist 1 eine zu untersuchende Einspritzpumpe mit einem Kraftstoffeinlaß 2 und einem Kraftstoffauslaß 3. Die Einspritzpumpe ist auf einen Nockentrieb 4 geschraubt, der einen Teil eines PrüfStandes bildet. Der Nockentrieb besitzt eine Nockenwelle 4a mit einem nicht dargestellten Nocken zum Antrieb der Einspritzpumpe. Der aus dem Gehäuse des Nockentriebs herausragende Teil der Nockenwelle 4a trägt ein schweres Schwungrad 5, das einen Durchmesser in der Größenordnung von 1,5 m hat. Das Gewicht des Schwungrades muß sehr groß sein, um sicherzustellen, daß die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 4a nicht um mehr als Λ% schwankt. Das erforderliche Schwungmoment I des Schwungrades ergibt sich aus der nachstehenden Gleichung:

I = 480 Q/n²

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In dieser Gleichung ist I das Schwungmoment in kg m , Q das Fördervolumen der Einspritzpumpe in mnr/Hub und η die Drehzahl pro Min.

Jenseits des Schwungrades 5 ist die Nockenwelle 4a mit einem Einstellgetriebe mit einem Stellorgan 7 zum Einstellen der Antriebsdrehzahl für die Nockenwelle versehen. Zum Antrieb des Einstellgetriebes dient ein Motor 8. Das Einstellgetriebe, der Nockentrieb und der Motor 8 sind mit Hilfe von Schraubenbolzen 9a an einem schweren Bett 9 befestigt, das seinerseits mit Schraubenbolzen 9b an einem Betonfundament befestigt ist. 10 ist ein Meßgerät, das sich über Stützen 10a auf dem Einstellgetriebe 6 abstützt und die von der Einspritzpumpe 1 durch den Kraftstoffauslaß 3 gelieferte Kraftstoff menge mißt. Zum Prüfstand gehören ein Injektor 100 und ein nicht dargestellter Tank zum Aufnehmen der Meßflüssigkeit, sowie ein hydraulischer Kreislauf zur Versorgung der Pumpe mit einem Kraftstoff vorgeschriebenen Druckes und vorgeschriebener Temperatur.

Prüfstände der gezeigten Art verwendet man, um Einspritzpumpen vor dem Einbau in einen Motor oder während der Überholung oder wahrend der Reparatur des Motor zu überprüfen. Der der Einspritzpumpe zu Eichzwecken durch den Kraftstoffeinlaß 2 zugeführte Kraftstoff wird durch eine Drehbewegung der Nockenwelle 4a durch den Kraftstoffauslaß zum Injektor 100 gefördert. Der Einspritzvorgang erfolgt über einen Winkelbereich der Nockenwellenumdrehung von etwa 10°. Dies bedeutet, daß die gesamte in die Einspritzpumpe einzuleitende Energie über eine sehr kurze Periode aufgebracht werden muß. Um zu verhindern, daß die durchschnittliche Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 4a nicht zu starken Schwankungen unterworfen wird, verwendet man das vergleichsweise große Schwungrad 5. Dieses ist in möglichst großer Nähe des Nockens angeordnet,um störende Torsionserscheinungen zu verhindern. Aus dem gleichen Grunde muß der Nockentrieb 4 fest mit einem sehr schweren Bett 9 verbunden

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sein, um sicherzustellen, daß das Schwungrad 5 den Nockentrieb während des Einspritzvorganges nicht verschiebt.

Auf ein grosses Schwungrad und ein ebenfalls schweres und kompaktes Gestell kann beim erfindungsgemässen Nockentrieb verzichtet werden. Für den erfindungsgemässen Nockentrieb, wie er in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, werden teilweise die gleichen Bezugszeichen verwendet wie für den Nockentrieb in Fig. 1. Bei dem Nockentrieb 4 gemäß -Fig. 2 und 3 ragt die Nockenwelle 4a in ein Getriebe 11, das mit Hilfe von Schrauben 11a mit dem Nockentrieb verschraubt ist. Das Getriebe 11 besitzt ein langsam umlaufendes Ausgangsrad, das im dargestellten Fall von einem Kegelrad grossen Durchmessers bzw. einem Tellerrad 13 gebildet wird, welches mit der Nockenwelle 4a verbunden ist. Mit dem Tellerrad 13 kämmen zwei Kegelräder 14, die auf Wellen 14a gelagert,sind, deren Achsen miteinander fluchten. Jede der Wellen 14a trägt außer den Kegelrädern 14 ein verhältnismässig kleines Schwungrad 12.

Beträgt das Drehzahlverhältnis zwischen den Drehzahlen des Tellerrades und der Kegelräder r, dann muß das Schwungmoment eines jeden Schwungrades 12 = I/r χ 2 betragen, um den gleichen gleichmässigen Lauf zu gewährleisten wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1. Ist r beispielsweise =4:1, benötigt man für jedes Schwungrad 12 nur ein Schwungmoment von 1/32 des Schwungmomentes des Schwungrades 5. Dies bedeutet, daß die Schwungräder 12 verhältnismässig leicht ausgebildet sein können. Die Folge ist, daß der Nockentrieb 4 und das mit ihm verbundene Getriebe 11 auf einem leichten fahrbaren Tisch 15 mit Rädern 16 sowie mit einem Injektor 100 und einem Meßgerät 10 befestigt werden können, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist. Das Gestell zur Aufnahme des Nockentriebes braucht also nicht mehr wie bisher von einem schweren Bett gebildet zu werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Drehmomentreaktionen der beiden kleinen Schwungräder 12 gleich sind und in entgegengesetzte Richtung wirksam werden, d.h. sich gegenseitig aufheben.

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Ein weiterer Vorteil des in Fig. 3 dargestellten PrüfStandes besteht darin, daß zum Antrieb des Nockentriebes 4 eine teleskopartig ausgebildete Kardanwelle 17, wie sie von Kraftfahrzeugen her bekannt ist, verwendet werden kann, um den Nockentrieb mit einem konventionellen leichten Prüfstand 18 zu verbinden. Die Kraftstoffzufuhr zur Einspritzpumpe erfolgt dabei über eine Versorgungsleitung 19, die zum Kraftstoffeinlaß 2 führt.

Ein zusätzlicher noch nicht erwähnter Vorteil des Nockentriebes gemäß Fig. 2 und 3 besteht darin, daß er geringeren Auslenkungen unterworfen ist als der Nockentrieb gemäß Fig. 1.

Während die Einspritzpumpe 1 mit einer verhältnismässig geringen Drehzahl umläuft, rotieren die Schwungräder 12 bei Wahl eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses im Getriebe 11 mit einer erheblich grösseren Drehzahl. Das Schwungmoment der Schwungräder ist im Verhältnis der Nockenwelle 4a im Quadrat des Verhältnisses erhöht. Man kann das Schwungmoment der Schwungräder, wie oben bereits erwähnt, folglich ohne Schwierigkeiten auf einen Wert von 1/32 des Schwungmomentes des Schwungrades 5 in Fig. 1 reduzieren.

MB: BL

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Claims

Patentansprüche ;

1J Nockentrieb mit einer Nockenwelle, die insbesonders zum Alitrieb von Einspritzpumpen auf Einspritzpumpen-Prüfständen dient, dadurch gekennzeichnet , daß die Nockenwelle (4a) antriebsmässig mit zwei in entgegengesetzter Richtung rotierenden, koaxial angeordneten Wellen (i4a) verbunden ist, die Schwungräder (12) gleicher Masse tragen.
2. Nockentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur antriebsmässigen Verbindung zwischen der Nockenwelle (4a) und den Wellen (I4a) ein langsam umlaufendes Tellerrad (13) und zwei schnell umlaifende mit den Wellen (14a) verbundene Kegelräder (14) dienen.
3. Nockentrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerrad (13) auf der Nockenwelle (4a) gelagert ist und deren Achse senkrecht zur Achse der die mit dem Tellerrad (13) kämmenden Kegelräder (14) tragenden Wellen (14a) verläuft.
4. Nockentrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die in entgegengesetzter Richtung rotierenden Wellen (14a) durch eine Prüfmaschine (18) für Einspritzpumpen angetrieben werden.
5. Nockentrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er über eine Kardanwelle (17) mit der Prüfmaschine (18) verbunden ist.

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