DE3638470C2 - Lagerschmiereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Schmierung des Lagers einer auf einem Exzenterzapfen einer Antriebswelle gelagerten Drehmasse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Lagerung exzentrisch drehbarer Massen, wie beispielsweise des Verdrängerkörpers einer als Ladeluftverdichter für Brennkraftmaschinen verwendeten, im Prinzip beispielsweise aus der DE-OS 26 03 462 bekannten Spiralverdrängermaschine, ergeben sich besondere Schwierigkeiten. Die exzentrische Lagerung dieses Verdrängerkörpers ist nämlich während des Betriebs der Maschine so hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausge­ setzt, daß herkömmliche Dauerfettschmierungen, wie Versuche gezeigt haben, schon nach relativ kurzer Betriebszeit versagen. Eine kontinuierliche Schmierung des Lagers mit einem flüssigen Schmiermittel, wie dem in der Brennkraftmaschine ohnehin verwendeten Schmieröl, erfordert relativ aufwendige Konstruktionen. So ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 8 75 888 eine Vorrichtung zur Schmierung für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der über einen Schmierölkreislauf eine Spülung der Lager eines Wellenzapfens mit flüssigem Schmiermittel erfolgt.

Des weiteren beschreibt die französische Patentanmeldung FR 846 096 eine Vorrichtung zur Schmierung eines Lagers unter Verwendung von Schmieröl, bei der im Bereich des gelagerten Exzenterzapfens ein das Schmieröl aufnehmender Vorratsraum vorgesehen ist. Der Exzenterzapfen ist dabei hohl ausgebildet und nimmt so selbst über eine axiale Länge den Vorratsraum auf. Die Schmiermittelverbindung zum Lager wird über eine einzige den Vorratsraum mit dem Lager verbindende Bohrung gebildet. Um eine ausreichende Schmie­ rung des Lagers über einen längeren Zeitraum bzw. seine gesamte Lebensdauer zu gewähr­ leisten, muß das Schmieröl zyklisch oder kontinuierlich über eine Ventileinrichtung zugeführt werden.

Darüber hinaus stehen einer Schmierung unter Verwendung von Schmieröl insofern Schwierigkeiten entgegen, als der Austritt des Schmieröls aus dem Lager in den umgegebe­ nen Ladeluftstrom nach Möglichkeit ausgeschlossen werden muß, um Beeinträchtigungen der Verbrennung der mit Kraftstoffen angereicherten Ladeluft in den Zylindern der Brenn­ kraftmaschine zu vermeiden. An dem Lager anbringbare Dichtungen, die Austritt eines unter Druck stehenden Schmieröls verhindern könnten, haben sich bisher jedoch nicht bewährt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Lagerschmiereinrich­ tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art zu schaffen, die eine ausrei­ chend gute Schmierung zur Aufrechterhaltung einer hohen Lebensdauer des Lagers bei weitgehender Vermeidung von Schmiermittelaustritt aus dem Lager gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentspruchs 1. Erfindungsgemäß wird also ein für eine Dauerschmierung des Lagers ausreichend großer Schmiermittelvorratsraum zur Aufnahme des Schmierfetts im Bereich der Stirnseite des Exzenterzapfens gebildet und durch eine topfförmig den Exzenterzapfen umschließende Lagerhülse nach außen begrenzt, wobei die Lagerhülse eine den Schmiermitteltransport zwischen dem Schmiermittelvorratsraum und dem Lagerraum ermöglichende Verbindung herstellt. Dabei kann dieser Vorratsbehälter durch eine entsprechende Ausbauchung der Lagerhülse und/oder durch eine zentrische Ausnehmung an der Stirnseite des Exzenterzap­ fens geschaffen sein. Um einen sicheren Transport des aus Fett bestehenden Schmiermit­ tels zu dem Lagerraum sicherzustellen, soll der Schmiermittelvorratsraum eine radial äußere Begrenzungswand mit einer sich in Richtung auf den Lagerraum kontinuierlich erweiternden Kontur aufweisen. Diese Ausgestaltung bewirkt zusammen mit der beim Betrieb der Ver­ drängermaschine auftretenden Zentrifugalkraft einen fortwährenden Schmiermitteltransport von dem Vorratsraum in den Lagerraum.

In der Zeichnung ist anhand eines schematischen Längsschnittes durch ein Lager eines Verdrängerkörpers ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ gestellt, das im folgenden näher erläutert wird. In der Zeichnung ist mit 1 eine Lageranordnung eines Verdrängerkörpers 4, beispielsweise einer Läufer­ scheibe einer Spiralverdrängermaschine, bezeichnet. Dabei ist an dem freien Ende einer Antriebswelle 2, die auf hier nicht näher dargestellte Weise von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, ein Exzenterzapfen 3 vorge­ sehen, auf dem mittels eines hier durch ein Nadellager gebildeten Wälzlagers 7 unter Zwischenschaltung eines Zwischenringes 5 und eines elastischen Bet­ tungsringes 6 der Verdrängerkörper 4 der Verdrängermaschine gelagert ist. Der elastische Bettungsring 6 kann dabei aus einem beispielsweise gummi­ elastischen Material bestehen und soll Fertigungs- sowie Wärmedehnungsdif­ ferenzen zwischen der Lageranordnung 1 und wenigstens einer weiteren für den exzentrischen Antrieb des Verdrängerkörpers 4 erforderlichen, hier aber nicht dargestellten Lageranordnung ausgleichen.

Mit 8 ist eine den Exzenterzapfen 3 topfförmig umschließende Lagerhülse angegeben, die in einen die Wälzkörper des Wälzlagers 7 umgreifenden, in der Bohrung 20 des Zwischenringes 5 gehaltenen Lagerring 9 ausläuft. Dieser Lagerring weist beiderseits der Wälzkörper ringförmige Flansche 12 und 13 zur axialen Fixierung der in einem Lagerraum 15 gehaltenen Wälzkörper auf. Mit 14 ist eine Ringdichtung zur Abdichtung des Lagerraum 15 nach außen angedeutet.

In dem in der Zeichnung rechts liegenden Bodenbereich der topfförmigen Lager­ hülse 8 ist eine Ausbauchung 11 zur Bildung eines zentrisch zum Lagerzapfen 3 angeordneten Schmiermittelvorratsraums 10 angebracht, der ein vorzugsweise durch ein Schmierfett gebildetes Schmiermittel enthält. Der Schmiermittel­ vorratsraum 10 soll dabei so groß sein, daß er eine für die gesamte Lebens­ dauer der Verdrängermaschine erforderliche Mengen an Schmiermittel aufnehmen kann. Für den Fall, daß beispielsweise infolge von Bauraumbeschränkungen kein ausreichend großer Schmiermittelvorratsraum durch Ausbauchung der Lager­ hülse 8 geschaffen werden kann, könnte auch daran gedacht werden, alternativ oder zusätzlich an der Stirnseite des Lagerzapfens 3 eine zentrische Aus­ nehmung 18 zur Bildung eines Schmiermittelvorratsraums 17 vorzusehen.

Um eine sichere Förderung des Schmiermittels aus dem Schmiermittelvorrats­ raum 10 bzw. 17 zu ermöglichen, sollen die radial äußeren Begrenzungswände dieser Räume jeweils eine sich in Richtung auf den Lagerraum 15 kontinuier­ lich erweiternde, beispielsweise konische Kontur 16 bzw. 19 aufweisen. Durch diese Kontur wird erreicht, daß das während des Betriebes aufgrund des exzen­ trischen Umlaufs des Exzenterzapfens 3 unter erheblicher Zentrifugalkraft stehende Schmiermittel an der Außenwand der Schmiermittelvorratsräume in Richtung auf den Lagerraum 15 gefördert werden kann.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Schmierung eines Lagers einer auf einem Ex­ zenterzapfen einer Antriebswelle gelagerten Drehmasse, ins­ besondere eines Hilfsaggregates einer Brennkraftmaschine, mit einem Schmierfett, dadurch gekennzeichnet, daß im Be­ reich der Stirnseite des Exzenterzapfens (3) ein das Schmierfett aufnehmender Schmiermittelvorratsraum (10; 17) vorgesehen ist, der von einem als den Exzenterzapfen (3) topfförmig umschließende Lagerhülse (8) ausgebildeten, dem Lager zugeordneten Außenring (9) verschlossen ist, wobei die Lagerhülse (8) eine den Schmiermitteltransport zwischen dem Schmiermittelvorratsraum (10; 17) und dem Lagerraum (15) er­ möglichende Verbindung herstellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermit­ telvorratsbehälter (10) durch eine zentrische Ausbauchung (11) der topf­ förmigen Lagerhülse (8) gebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittel­ vorratsbehälter (17) durch eine zentrische Ausnehmung (18) an der Stirn­ seite des Exzenterzapfens (3) gebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Begrenzungswand (16; 19) des Schmiermittelbehälters (10; 17) eine sich in Richtung auf den Lagerraum (15) kontinuierlich erweiternde Kontur aufweist.