DE3331725C2 - Stirnnockenantrieb insbesondere für Kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Stirnnockenantrieb nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Es ist durch die US-PS 3 374 685 ein Stirnnockenantrieb dieser Art bekannt, bei dem ein Rollenring vorgesehen ist, der drehbar in ein kreiszylindrisches Gehäuse eingepaßt ist und einen Innenring und einen Außenring aufweist, die eine Ausnehmung zur Aufnahme der Rollen begrenzen. Der Bolzen, auf dem die Rollen gelagert sind, ist dabei mit seinen beiden Enden in den jeweiligen Ringen gelagert, derart, daß die Bolzen bündig an der kreiszylindrischen Wand des Einspritzpumpengehäuses abschließen. Auf den Bolzen ist einmal in radial nach außen weisender Richtung jeweils ein Anlaufring vorgesehen sowie eine schwimmende Buchse, auf der die eigentliche Rolle gelagert ist. Rolle und Buchse laufen in radialer Auswärtsrichtung am Anlaufring an, der an seiner radial außen liegenden Stirnseite dem kreisförmigen Verlauf des Außenringes vom Rollenring angepaßt ist. Zur Sicherstellung einer immer gleich großen Berührungsfläche zwischen Rolle und Nockenbahn der Stirnnockenscheibe, die über die Rollen abläuft, ist die schwimmende Buchse an ihrem Außenumfang ballig ausgeführt, so daß die Rolle schwenkbar ist. Solchermaßen ausgestaltete Nockentriebe, insbesondere mit zylindrischer schwimmender Buchse, haben den Nachteil, daß bei hoher Belastung der Stirnnockenscheibe die Bolzen radial nach außen bewegt werden, derart, daß sie sich in die Wand des den Rollenring aufnehmenden kreiszylindrischen Gehäuses eingraben. Dabei kann die Wand im Extremfall durchbrochen werden, oder aber es wird die Verdrehbarkeit des Rollenringes dann verhindert, wenn die Kraftstoffeinspritzpumpe längere Zeit in einer Drehstellung des Rollenrings betrieben wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Stirnnockenscheibe zum Ablauf über die Rollen angetrieben wird und der Rollenring im wesentlichen stillsteht. Nur zur Verstellung des Spritzbeginns ist bei einer solchen Ausgestaltung eine korrigierende Verstellung des Rollenrings notwendig. Beschädigungen der kreiszylindrischen Wand können dabei im ungünstigen Fall eine Verdrehung des Rollenringes behindern, wenn der oder die Bolzen während der Verstellbewegung in diese beschädigten Wandteile hineinragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stirnnockenantrieb für Kratstoffeinspritzpumpen der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß verhindert wird, daß der Bolzen radial nach außen gerichtet an der Gehäusewand anläuft und diese durch vom Bolzen übertragene Kräfte beschädigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanpruchs 1 gelöst. Durch diese Lösung werden in vorteilhafter Weise die auf den Bolzen übertragenen Kräfte durch den Trägerkörper aufgenommen, so daß die Kraftübertragung auf die Gehäusewand großflächig erfolgt und Beschädigungen der Gehäusewand vermieden werden.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 wird eine einfache und in der Bearbeitung günstige Lösung geboten, bei der die geometrische Form von Bolzen und Anlaufscheibe gegenüber der bisherigen Ausführung nicht geändert zu werden braucht.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 erhält man einen großflächigeren Kraftschlußkontakt zum Bolzen, wobei die Zwischenhülse vorteilhaft aufgeschrumpft ist.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine leichte Montage und gewährleistet eine sichere Verbindung bei nur geringfügigem Verlust an tragender Fläche zwischen Rolle und Bolzen bei sonst gleichen Abmessungen gegenüber den bekannten Ausführungen.

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch den erfindungswesentlichen Teil einer Kraftstoffeinspritzpumpe am Beispiel einer Verteilereinspritzpumpe mit einem durch eine angetriebene Stirnnockenscheibe in eine hin- und hergehende und rotierende Bewegung versetzten Pumpenkolben,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Bolzens mit einem aufgepreßten Zwischenring, der die zur Abstützung der Stirnnockenscheibe vorgesehene Rolle trägt,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem in eine Ringnut auf dem Bolzen eingelassenen Sicherungsring, der mit seinem den Bolzen überragenden Teil in eine ringförmige Ausnehmung der die Rolle tragenden schwimmenden Buchse auf dem Kolben ragt, und

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel in Abwanderung zur Ausführung nach Fig. 3, wobei die schwimmende Buchse um die Breite des Sicherungsrings verkürzt ist.

In dem Teilschnitt durch eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe gemäß Fig. 1 ist lediglich der Teil eines Pumpenkolbens 1 gezeigt, der mit seinem Fuß 2 auf einer Stirnnockenscheibe 3 aufsetzt, mit der er über einen Stift 4 drehfest verbunden ist. Auf diese Stirnnockenscheibe wird der Pumpenkolben weiterhin durch eine Druckfeder 5 gepreßt, die sich an einem nicht weiter gezeigten gehäusefesten Lager abstützt und auf seinem Fuß 2 aufsitzt. Die Stirnnockenscheibe ist kreisrund und weist auf ihrer dem Pumpenkolben 1 abgewandten Stirnseite am Rand eine Nockenbahn 6 auf, mit der sie auf Rollen 7 aufliegt. Die Rollen 7 sind über schwimmende Buchsen 8 auf Bolzen 9 gelagert, die beidseitig die schwimmenden Buchsen 8 überragen und mit diesen freien Enden in U-förmigen Ausnehmungen 10 gelagert sind. Diese Ausnehmungen 10 befinden sich an der Stirnseite eines Innenringes 12 und eines Außenringes 14 eines Rollenringes 15. Dieser weist ebenfalls kreisrunde Form auf und ist in einen Zylinder 16 des Gehäuses der Kraftstoffeinspritzpumpe eingepaßt, derart, daß ein Verdrehen des Rollenringes mittels einer nicht dargestellten Verdreheinrichtung möglich ist. Diese Verdrehung erfolgt zum allgemein bekannten Zweck der Spritzbeginnverstellung und braucht hier nicht mehr beschrieben werden. Die Bolzen 9 liegen in einer radialen Ebene parallel zur Stirnnockenscheibe und sind radial ausgerichtet und so verteilt, daß die Nockenscheibe vorzugsweise symmetrisch durch die von den Rollen 7 ausgeübten Stützkräfte belastet ist. Jeweils radial außen liegend ist zwischen den Stirnseiten der Rollen 7 und der schwimmenden Buchsen 8 und der innen liegenden Stirnseite des Außenringes 14 des Rollenringes 15 eine Anlaufscheibe 18 auf dem Bolzen 9 angebracht, wobei diese Anlaufscheibe kraftschlüssig mit dem Bolzen verbunden ist, was z. B. durch Aufschrumpfen oder Aufpressen erfolgt sein kann.

Die Anlaufscheiben 18 und die Rollen 7 mit den schwimmenden Buchsen 8 ragen in eine ringförmige Ausnehmung 19 des Rollenrings 15, die durch den Innenring 12 und den Außenring 14 gebildet wird.

Während der Rollenring 15 wie oben beschrieben nur korrigierend verdreht wird und im wesentlichen feststeht und sich in Achsrichtung des Pumpenkolbens durch einen Stützring 20 am Boden des Gehäuses abstützt, wird die Stirnnockenscheibe 3 durch eine Antriebswelle 22 unter Zwischenschaltung einer Kupplung 23 in Drehung versetzt. Die auf der Stirnnockenscheibe 3 vorgesehenen Nockenerhebungen bestimmen die Zahl der Pumphübe des Pumpenkolbens pro Umdrehung. Dabei, wenn die Stirnnockenscheibe 3 gegen die Kraft der Rückstellfeder nach oben bewegt wird, wirken stoßartige Kräfte auf die Rollen 7, die in Verbindung mit der Drehbewegung die Bolzen 9 nach außen zu schieben trachten. Dadurch, daß in vorteilhafter und erfindungsgemäßer Ausgestaltung die Anlaufscheibe 18 kraftschlüssig mit dem Bolzen verbunden ist, läuft der Bolzen 9 über die Scheibe 18 am Außenring 14 des Rollenringes an, wodurch eine Beaufschlagung des zylindrischen Gehäuses 16 vermieden wird. Der Anlaufring ist an seiner außen liegenden Stirnseite dabei so geformt, daß er dem Innenradius des Außenringes 14 angepaßt ist und dort zur Anlage kommt.

In Fig. 2 ist zur Darstellung einer zweiten Ausführungsform von Bolzen und Rolle nur ein Schnitt durch den Rollenring 15 dargestellt. Auch hier liegt in gleicher Weise der Bolzen 9 in U-förmigen Ausnehmungen 10 des Rollenrings 15. Bei dieser Ausgestaltung ist jedoch die schwimmende Buchse 8′ als auf den Bolzen aufgeschrumpfte Zwischenhülse ausgebildet, auf der die Rolle 7 abläuft. Zwischen der Stirnseite der Zwischenhülse 8′ und der innen liegenden Stirnseite des Außenringes 14 ist wie bei Ausführung nach Fig. 1 die Anlaufscheibe 18 vorgesehen, an die der Bolzen 9 bei radialer Beaufschlagung zusammen mit der Zwischenhülse 8′ zur Anlage kommt. Über die Anlaufscheibe 18 stützt sich bei diesem Ausführungsbeispiel also der Bolzen 9 mit Hilfe der Zwischenhülse 8′ am Rollenring ab. Durch das Aufschrumpfen der Hülse ist ein großflächigerer Kontakt mit dem Bolzen 9 gegeben, so daß eine sichere Verbindung herstellbar ist. In alternativer Ausgestaltung kann der Bolzen 9 statt der aufgeschrumpften Zwischenhülse 8′ an dieser Stelle einen Bund aufweisen, was fertigungs- und montagetechnische Vorteile bietet. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung auch, daß der Bolzen 9 symmetrisch ausgebildet werden kann und somit eine verwechslungssichere Montage möglich ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist wie vorstehend nur ein Teilschnitt wiedergegeben. Hier ist ein Bolzen 9′ vorgesehen, der eine ringförmige Ausnehmung 24 aufweist, in die ein Sicherungsring 25 eingesetzt ist. Der Sicherungsring 25 überragt den Außendurchmesser des Bolzens 9′ und ragt in eine Ausnehmung 26 am äußersten Ende des Innendurchmessers der zu Fig. 1 schon beschriebenen schwimmenden Büchse 8′′. Die Ausnehmung 26 kann dabei vorteilhaft als Fase an der Innenbohrung hergestellt sein. Auf der schwimmenden Buchse 8′′ ist wie bei Fig. 1 die Rolle 7 gelagert. Rolle 7 und Buchse 8′′ laufen radial gegen die hier ebenfalls vorgesehene Anlaufscheibe 18 an, die jenseits des Sicherungsringes drehbar auf dem Bolzen 9′ sitzt. Bei dieser Ausgestaltung kann entweder der Bolzen 9′ mit dem Sicherungsring 25 an der Anlaufscheibe 18 anlaufen oder die schwimmende Buchse 8′′ am Sicherungsring 25 anlaufen. In beiden Fällen ist der Bolzen 9′′ in axialer Richtung nach außen gesichert, unsymmetrisch ausgebildet ist und damit nicht verwechslungssicher für die Montage ist. Eine zur Vermeidung dieses Nachteils symmetrisch ausgebildete Buchse hat aber dann wieder den Nachteil, daß ihre tragende Fläche, bezogen auf den zur Verfügung stehenden Bauraum, erheblich vermindert ist. Diesen Nachteil vermeidet die Ausgestaltung nach Fig. 4, wo die schwimmende Buchse 8′′′ wieder symmetrisch und ohne Ausnehmung 26 ausgebildet ist und nur um die Breite des Sicherungsringes 25 gekürzt ist. Damit wird zwar die tragende Fläche gegenüber der Rollenringbauform ohne Sicherung der Bolzen auch etwas verringert, doch steht hier noch mehr tragende Fläche zur Verfügung als beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Der Raumbedarf auf der tragenden Seite des Bolzens kann noch dadurch verringert werden, daß die Anlaufscheibe 18 angrenzend zum Sicherungsring 25 eine Fase erhält. Dann wird die Breite der Buchse nur um etwa die Hälfte der Breite des Sicherungsringes reduziert.

Claims (4)

1. Stirnnockenantrieb für Kraftstoffeinspritzpumpen mit einer kreisförmigen rotierend angetriebenen Stirnnockenscheibe (3), deren kreisförmige Nockenbahn (6) auf mehreren Rollen (7) abläuft und dabei einen Pumpenkolben rotierend und hin- und herbewegt und die Rolle (7) auf je einem radial zur Stirnnockenscheibenachse ausgerichteten Bolzen (9) gelagert sind, mit einem Trägerkörper (15), der in seiner radialen Erstreckung in ein Gehäuse eingepaßt ist und zur Aufnahme der Rollen eine ringförmige Ausnehmung (19) aufweist, wobei jeder Bolzen mit seinen beiden über die Rollen hinausragenden Enden radial ausgerichtet in dem die Ausnehmung begrenzenden Teil des Trägerkörpers gelagert ist, und mit einer auf jedem Bolzen (9) angeordneten Anlaufscheibe (18), die an der radialen nach außen weisenden Stirnfläche der Rolle (7) angrenzt und eine Stirnflächenform aufweist, die an die ihr benachbarte Wand der Ausnehmung (19) des Trägerkörpers (15) angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufscheibe (18) mit dem Bolzen (9) kraftschlüssig verbunden ist oder daß bei radialen Auswärtsbewegungen des Bolzens (9) eine durch Formschluß gebildete Mitnahme der Anlaufscheibe (18) erfolgt.

2. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufscheibe (18) mit dem Bolzen durch Aufschrumpfen oder Aufpressen kraftschlüssig verbunden ist.

3. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Bolzen (9) eine Zwischenhülse (8′) fest verbunden ist, auf der die Rolle (7) gelagert ist und zwischen der und dem Trägerkörper die Anlaufscheibe (18) drehbar gelagert ist.

4. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzen (9′) eine die Rolle (7) tragende Büchse (8′′) drehbar gelagert ist und in eine Nut des Bolzens ein Sicherungsring (25) zwischen Anlaufscheibe (18) und Büchse (8′′) eingesetzt ist.