DE2947419A1

DE2947419A1 - Kraftstoffeinspritzpumpvorrichtung

Info

Publication number: DE2947419A1
Application number: DE19792947419
Authority: DE
Inventors: Collin Peter Brotherston
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1978-11-25
Filing date: 1979-11-24
Publication date: 1980-06-04
Also published as: ES485383A1; AR217772A1; CS251061B2; BG39469A3; PL219888A1; JPH0141827B2; IT7927178A0; US4292012A; FR2442343A1; JPS5572650A; CA1125120A; GB2037365A; ZA795381B; AU5185679A; PL128252B1; MX149602A; GB2037365B; TR21125A; FR2442343B1; DE2947419C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritz pumpvorrichtung zur Kraftstofförderung an Verbrennungsmotoren. Sie ist von der Art, die ein Gehäuse enthält, einen drehbaren Verteiler in diesem Gehäuse, der so angeordnet ist, daß er während des Betriebs in Taktung mit einem Motor, mit dem die Vorrichtung verbunden ist, angetrieben wird, eine querverlaufende Bohrung in diesem Verteiler, eine_n Kolben in dieser Bohrung, einen Nockenstößel am äußeren Ende dieses Kolbens, der an einer Nocke auf einem Nockenring, der den Verteiler umgibt, angreift, Mittel, welche die Auswärtsbewegung des Kolbens begrenzen, sowie Leitungselemente zur überführung des Kraftstoffs zu dieser und von dieser Bohrung während der Rotation des Verteilers.

In einer Vorrichtung der beschriebenen Art ist es notwendig, die durch die Vorrichtung geförderte Kraftstoffmenge verändern zu können, um die an den zugehörigen Motor gelieferte Kraftstoff menge zu steuern. Das kann durch eine Drossel erreicht werden, durch die Kraftstoff unter Druck von einem Kraftstoff- vorrat an die Bohrung fließt. Jedoch ändert sich die Kraftstoffmenge, die durch die Bohrung fließt, bei einer bestimmten Stellung der Drossel, wenn sich die Geschwindigkeit des Motors verändert. Wenn die Motorgeschwindigkeit z.B. zunimmt, nimmt die Kraftstoffmenge, die bei jeder Einwärtsbewegung des Kolbens gefördert wird, ab. Wenn andererseits die Motorgeschwindigkeit verringert wird, erhöht sich die Kraftstoffmenge, die bei jeder Einwärtsbewegung des Kolbens gefördert wird, und dann treten gegebenenfalls die oben erwähnten Mittel zur Begrenzung der Auswärtsbewegung des Kolbens in Aktion, um die maximale Kraft -

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stoffmenge, die gefördert werden kann , zu bestimmen. Um zu gewährleisten, daß die bei jeder Einwärtsbewegung des Kolbens geförderte Kraftstoffmenge konstant bleibt, muß die Drossel bei jeder Geschwindigkeitsänderung angepaßt oder der Kraftstoffdruck oberhalb der Drossel verändert werden. Es ist deshalb nicht einfach, ein Steuersystem für die Vorrichtung zu finden, das bei einer bestimmten Stellung gewährleistet, daß unabhängig von der Motorgeschwindigkeit eine vorgegebene Kraftstoffmenge an den Motor geliefert wird.

Ein anderer Weg, eine Veränderung der geförderten Kraftstoffmenge zu erreichen, besteht darin, eine bestimmte Kraftstoffmenge in einer Kammer mit veränderbarem Volumen im Gehäuse abzumessen und diese abgemessene Kraftstoffmenge zur Bohrung zu transportieren. Die Zumessung kann durch ein sich hin-und herbewegendes Teil erfolgen, dessen Hub in der Kammer direkt eingestellt werden kann, z.B. mittels eines einstellbaren Stoppgliedes. Diese Anordnung sorgt theoretisch für eine direkte Veränderung der Kraftstoffmenge, die bei jeder Einwärtsbewegung des Kolbens gefördert wird, in Übereinstimmung mit der Stellung des einstellbaren Stoppgliedes. Unglücklicherweise wirft diese Anordnung Probleme beim Transport des Kraftstoffs von der Kammer zur Bohrung auf, und in der Praxis besteht eine beträchtliche Veränderung in der Kraftstoffmenge, die bei einer bestimmten Stellung des einstellbaren Stoppgliedes gefördert wird, wenn sich die Geschwindigkeit des zugehörigen Motors verändert.

Man kann die Kraftstoffmenge, die während der Einwärtsbewegung des Kolbens gefördert wird, auch dadurch steuern, daß man die Stoppglieder so einstellt, daß der Kolben als das vorgenannte sich hin- und herbewegende Teil wirkt, wobei das Problem des Kraftstofftransports an die Bohrung wegfällt. Eine solche Vor richtung ist in der GB-PS 1 171 226 beschrieben. In dieser Vorrichtung findet sich eine Gabel mit einer abgeschrägten Ober-

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fläche, die übereinstimmt mit einer komplementären Oberfläche auf dem Nockenstößel, und die Gabel ist verbunden mit oder ist ein Teil einer Hülse, welche winkelbeweglich um eine Antriebswelle angeordnet ist, die mit dem Verteiler rotiert. Ein Problem bei dieser Vorrichtung ist die Tatsache, daß die Hülse mit der Welle rotiert und zum Zweri- der Einstellung mit einem justierbaren Teil, der fest im Gei< -use der Vorrichtung angeordnet ist, verbunden werden muß. Jcier Schlupf zwischen der Hülse und dem vorgenannten Teil zersi >rt die Einteilung auf der Vorrichtung, wobei außerdem die Reibung zwischen der Hülse und der Welle bewirkt, daß eine größere Kraft aufzuwenden ist, um die Hülse zu bewegen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung der beschriebenen Art in einer einfachen und zweckmäßigen Form.

Gemäß der Erfindung ist in einer Vorrichtung der beschriebenen Art der Verteiler im Gehäuse axial beweglich. Die Vorrichtung enthält außerdem Mittel zur Veränderung der axialen Stellung des Verteilers im Gehäuse, und diese Mittel zur Begrenzung der Auswärtsbewegung des Kolbens enthalten komplementäre abgeschrägte Oberflächen auf dem Nockenstößel und auf einem entsprechenden Teil, welches mit dem Verteiler drehbar ist, jedoch axial im Gehäuse fixiert ist. Dadurch verändert sich, wenn der Verteiler axial im Gehäuse bewegt wird, das Ausmaß, in dem der Kolben sich auswärts bewegen kann, während Kraftstoff zu der Bohrung gefördert wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält dieses Teil eine Antriebswelle, die während des Betriebs durch den zugehörigen Motor angetrieben wird, wobei die Vorrichtung Verbindungsmittel enthält, welche die Antriebswelle mit dem Verteiler verbinden und eine relative axiale Bewegung von Antriebswelle und Verteiler ermöglichen.

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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind federnde Mittel vorgesehen, die den Verteiler in eine axiale Richtung mit Bezug auf das Gehäuse drängen, und ein Hebel ist vorgesehen, der an einer Endoberfläche des Verteilers angreift, um ihn gegen die Wirkung der federnden Mittel zu bewegen .

Beispiele einer Vorrchtung gemäß der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben. In dieser Zeichnung sind

Figur 1 ein seitlicher Aufriß einer beispielhaften Vorrichtung,

Figur 2 ein Schnitt durch einen Teil der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung entlang einer anderen radialen Ebene,

Figuren 3 und 4 Schnitte durch Teile der Vorrichtung gemäß den

Figuren 1 und 2,

Figur 5 ein Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 6 ein Schnitt durch einen modifizierten Teil der Vorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 7 eine weitere Modifikation der Vorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 8 ein seitlicher Schnitt durch ein anderes Beispiel der Erfindung,

Figur 9 ein Schnitt ähnlich den Figuren 3 und 4 durch eine Modifikation des Beispiels der Figuren 1 und 8 bei einer anderen Stellung,

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Figur 10 ein seitlicher Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung aus Figur 1, der eine weitere Modifikation zeigt,

Figuren 11 und 12 Schnitte entlang der Linien B-B und A-A in

Figur 10, und

Figur 13 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung aus Figur 10.

Wie Figur 1 zeigt, enthält die Vorrichtung ein Gehäuse, das allgemein mit 10 bezeichnet ist und das zweckmäßigerweise aus einem etwa becherförmigen Teil 11 besteht, dessen öffnung durch ein Abschlußteil 12 geschlossen ist. Das Gehäuse 10 ist mit durchbrochenen Angüssen 13 versehen, mittels derer die Vorrichtung an dem Motor befestigt werden kann.

In dem Gehäuseteil 11 befindet sich eine rotierende Antriebswelle 14, die während des Betriebs mit einem angetriebenen Teil des zugehörigen Motors verbunden jst, so daß die Antriebswelle synchroni mit dem Motor läuft. Die Antriebswelle 14 erstreckt sich in die im allgemeinen zylindrische Kammer 15, welche durch die beiden Gehäuseteile gebildet wird, und sie hat einen verbreiterten becherförmigen Abschnitt 14a in der Kammer. Der verbreiterte Abschnitt ist mit einen Paar von einander gegenüberliegenden Schlitzen 16 versehen. Der verbreiterte Abschnitt der Antriebswelle ist hohl, und die innere Oberfläche an seinem dem kleineren Abschnitt der Welle abgewandten Ende ist von gerader zylindrischer Form und liegt um einen Stutzen 17, der von dem Gehäuseteil 12 gebildet wird. Der Rest der inneren Oberfläche des verbreiterten Abschnitts der Antriebswelle ist zu einem Zweck/ der noch beschrieben wird, abgeschrägt. Außerdem ist die Antriebswelle mit einer Gegenbohrung 18 versehen. Ein Öl-Dichtring 19, der an der Antriebswelle 14 anliegt, befindet sich am äußeren Ende des Gehäuses 10, und eine Lagerhülse 20

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unterstützt die Welle bei der Drehung, wobei der Stutzen 17 der Welle zusätzlichen Halt verleiht. Die Welle ist durch Widerlager, die an den Endoberflächen des verbreiterten Abschnitts der Antriebswelle angreifen, gegen axiale Bewegung gesichert. In einem Fall wird das Widerlager direkt durch das Gehäuseteil 12 gebildet, während es in dem anderen Fall aus einer ringförmigen Scheibe 21 besteht, die die Antriebswelle umgibt und die zusätzlich als ein Verschluß dient für eine Niederdruck-Kraftstoff örderpumpe 22. Der Rotor 22a der Förderpumpe wird von der Antriebswelle 14 getragen, und der Rotor trägt seinerseits Flügel, die mit einer exzentrisch angeordneten Oberfläche auf einem Statorring 22b, der sich im Gehäuseteil 11 befindet, zusammenarbeiten. Die Niederdruckpumpe hat einen Kraftstoffeinlaß 23, der verbunden ist mit einem Kraftstoffeinlaß 23a in einem Gehäuse, das an dem Gehäuseteil 11 befestigt ist, und außerdem mit einem Kraftstoffauslaß 24. Außerdem ist ein Überströmventil 25 vorgesehen, welches gewährleistet, daß der Ausstoßdruck der Pumpe in gewünschten Grenzen bleibt; das Überströmventil ist zwischen dem Einlaß und dem Auslaß angeordnet.

In das Gehäuseteil 12 ist eine zylindrische Bohrung 26 eingeschnitten, in der eine Hülse 27 befestigt ist. Die Hülse 27 haust einen axial- und winkelbeweglichen Verteiler 28, der sich in die Kammer 15 erstreckt und der einen vergrößerten Kopfabschnitt aufweist, der in der Kammer liegt. In diesem Kopfabschnitt des Verteilers befindet sich eine querverlaufende Bohrung 29, in der ein Paar von Pumpenkolben 30 angeordnet sind. Die Bohrung 29 steht in Verbindung mit einem Blindkanal 31, der in den Verteiler eingeschnitten ist und der an seinem in dem Kopfabschnitt liegenden Ende durch einen Stopfen verschlossen ist. Wie in den Figuren 2, 3 und 4 deutlicher zu sehen ist, steht der Kanal 31 in Verbindung mit einem Paar von einander gegenüberliegenden Schlitzen 32 in der Peripherie des Verteilers, welche durch einen einzelnen oder eine Mehrzahl von Verbindungs-

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kanälen mit dem Kanal 31 verbunden sind. Der Kanal 31 ist außerdem mit einer weiteren länglichen Öffnung 33 im Rand des Verteilers verbunden, und diese öffnung kommt nacheinander zur Übereinstimmung mit einer Mehrzahl von Auslaßöffnungen 34 in der Hülse 27, und wie in Figur 2 gezeigt wird, stehen die Auslaßöffnungen 34 in Verbindung mit jeweiligen Auslassen 35 im Gehäuseteil 12. Jeder Auslaß ist mit einem Ausstoßventil 36 von herkömmlicher Bauart versehen. Die Schlitze 32 kommen nacheinander mit Einlaßöffnungen 37 in der Hülse zur Übereinstimmung und stehen mit einer'umlaufenden Nut 38, die in die Peripherie der Hülse eingeschnitten ist, in Verbindung. Wie in Figur 1 zu sehen, steht die Nut 38 in Verbindung mit dem Auslaß 24 der Niederdruckpumpe 22 über ein Ein/Aus-Ventil 39, welches zweck mäßigerweise durch einen Elektromagneten 40 gesteuert wird. Wenn gewünscht, kann ein einzelner Schlitz 32 vorgesehen sein, wobei die Zahl der Einlaßöffnungen mit der Zahl der Auslässe identisch ist.

Ein Nockenring 41 umgibt den Kopfabschnitt des Verteilers. Auf der inneren Umfangsoberflache des Nockenrings befinden sich Paare von einander gegenüber angeordneten Nockenflächen. In dem hier beschriebenen Beispiel sind drei Paare von Nocken vorgesehen, wodurch die Vorrichtung zur Kraftstofförderung an einen 6-Zylinder-Motor verwendet werden kann. Außerdem ist der Nockenring 41 um die Rotationsachse des Verteilers mittels eines hydraulisch betätigten Teils 42, das durch einen radial angeordneten Zapfen 43 mit dem Nockenring verbunden ist, winkelbeweglich. Das Teil 42 enthält zweckmäßigerweise einen unter Federspannung stehenden Kolben in einem Zylinder, dessen eines Ende durch Flüssigkeit unter Druck beaufschlagt werden kann, die auf den Kolben wirkt und ihn gegen die Feder drängt.

An den äußeren Enden der Kolben befindet sich ein Paar von Nockenstößeln, die jeweils aus einer Walze 44 bestehen, welche

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von einem Schuh 4 5 getragen wird. Die Nockenstößel werden gegen eine axiale Bewegung relativ zum Verteiler durch ein Paar von Seitenscheiben 46, 4 7 gehalten, welche gegen die Seitenwände des Kopfabschnittes des Verteilers gesichert sind. Zweckmäßigerweise und wie in Figur 5 gezeigt, haben die Seitenscheiben eine runde Form und sind mit einem Paar von nach außen sich erstreckenden Zungen 48 versehen, welche in den Schlitzen 16 in dem vergrößerten Abschnitt der Antriebswelle liegen. In Figur 5 ist die Scheibe 46 gezeigt; die Scheiben übertragen die Drehbewegung der Antriebst·!1· auf den Verteiler. Die Schuhe 45 liegen auch in den vorgenannten Schlitzen 16, und die Drehbewegung wird direkt von der Antriebswelle auf die Schuhe übertragen. Außerdem sind die Umfangsseitenflachen der Schuhe mit auf dem Umfang sich erstreckenden Vorsprüngen 49 versehen, deren radiale Außenoberflächen abeschrägt sind und mit der abgeschrägten Oberfläche auf der inneren Oberfläche des verbreiterten Abschnitts der Antriebswelle 14 zusammenarbeiten.

Während des Betriebs, wenn Kraftstoff an die Bohrung 29 geliefert wird und gleichzeitig ein Schlitz 32 mit einer Einlaßöffnung 37 übereinstimmt, werden die Kolben 30 durch den Kraftstoff druck nach außen bewegt, und sie übertragen diese Auswärtsbewegung auf die Schuhe 45 und die Walzen 44. Die Auswärtsbewegung wird begrenzt durch das Zusammenstoßen der abgeschrägten Oberflächen auf den Schuhen und der Welle, und indem der Verteiler axial bewegt wird, kann das Ausmaß der Auswärtsbewegung verändert werden. Dadurch kann die Kraftstoffmenge, die an die Bohrung 29 gefördert wird, gesteuert werden, und das wiederum bestimmt die Kraftstoffmenge, die durch einen Auslaß abgegeben wird, wenn die Kolben 30 durch ein Paar von Nocken nach innen bewegt werden.

Die axiale Stellung des Verteilers kann auf mechanischem oder hydraulischem Weg verändert werden. In der hier beschriebenen

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Anordnung wird eine Verändenung erreicht,indem der Druck in einer Kammer 50, die durch das Ende der Bohrung 26 im Gehäuseteil 12 begrenzt wird, verändert wird. Das Ende der Bohrung

26 ist durch ein Deckelteil verschlossen, und Kraftstoff unter Druck wird mittels einer begrenzten öffnung 51 in der Hülse

27 an die Kammer 50 geliefert. Die öffnung 51 steht in Verbindung mit dem Auslaß 24 der Pumpe 22. Aus der Kammer 50 kann Kraftstoff entweichen, so daß der Druck in der Kammer mittels eines elc^: magnetisch gesteuerten Ventils 52 gesteuert werden kann. Außerdem wird der Verteiler durch eine Spiraldruckfeder 53, die sich in der Gegenbohrung 18 in der Antriebswelle befindet, erfaßt. Die Feder 53 wirkt zwischen der Antriebswelle und dem Verteiler und drängt den Verteiler gegen die Wirkung des Kraftstoffdrucks in der Kammer 50.

Indem unter Verwendung des Ventils 52 der Druck in der Kammer verändert wird, kann die axiale Stellung des Verteilers verändert werden und dadurch auch die Kraftstoffmenge, die bei jeder Einwärtsbewegung des Kolbens gefördert wird.

Bei einer bestimmten axialen Stellung des Verteilers und wenn eine Leckage außer Acht gelassen wird, bleibt die Kraftstoffmenge, die durch die Kolben gefördert wird, im gesamten Geschwindigkeitsbereich des zugehörigen Motors gleich, und eine Anzeige der axialen Stellung des Verteilers wird durch einen Stellungs-Wandler 54 gewährleistet, der sich auf dem Deckel teil der Bohrung 26 befindet, und der zum Zwecke der Kalibrierung dort verstellbar montiert sein kann. Zweckmäßigerweise besitzt der Stellungs-Wandler ein Teil, das vom Verteiler getragen wird. Die Anzeige des Stellungs-Wandlers kann als eine Anzeige der Rotationsgeschwindigkeit des Verteilers angesehen werden und ist also auch eine Anzeige seiner axialen Stellung und somit auch der Kraftstoffmenge, die durch die Vorrichtung gefördert wird. Während des Betriebs werden die Ausgangsdaten des Stellung-Wandlers an ein elektronisches Steuersystem geliefert, das

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INSPECTED

außerdem zusätzliche Signale für verschiedene Betriebswerte sowie die gewünschte Motorgeschwindigkeit empfängt. Das Steuersystem steuert die Bedienung des Ventils 52, um sicherzustellen, daß die gewünschte Kraftstoffmenge an den Motor geliefert wird.

Alternativ dazu kann die axiale Stell des Verteilers durch mechanische Mittel verändert werden. D<"se können z.B. einen Schubkörper 28a enthalten, der an dem der Feder 53 abgewandten Ende des Verteilers angreift und der, wie in Figur 6 gezeigt ist, durch einen Hebel 28b er· >t wird. In diesem Falle werden das Ventil 52 und die öffnung 51 weggelassen.

In jedem Falle ist die Kraft, die aufgewendet werden muß, um den Verteiler zu bewegen, weitgehend gleich der, die durch die Feder 53 ausgeübt wird, denn die Reibung zwischen dem Verteiler 28 und der Hülse 27 ist minimal angesichts der Rotation dieser zwei Teile.

In der Vorrichtung gemäß Figur 1 wird, wenn der Druck in der Kammer 50 aus irgendeinem Grunde sinkt, der Verteiler 28 durch die Feder 53 in die Stellung bewegt, in der die größtmögliche Kraftstoffmenge durch die Vorrichtung gefördert wird. Das könnte eine Beschädigung des Motors zur Folge haben. Um das zu verhindern und wie in Figur 7 gezeigt ist, befindet sich am entgegengesetzten Ende des Verteilers die Feder 61, die dem Verteiler in die Stellung drückt, in der am wenigsten Kraftstoff gefördert wird. Ein Ende der Feder liegt an einem Justierelememt 62 an, wodurch die Kraft, die durch die Feder ausgeübt wird, eingestellt werden kann, und das andere Ende der Feder liegt an einem Widerlager 63 an, welches gegen den Verteiler drückt. Das Widerlager kann aus Kunstharz hergestellt sein oder, wie gezeigt, aus Metall bestehen und vom Verteiler durch einen Kraftstoffilm getrennt sein, der durch, einen

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Kanal 64, der mit dem Auslaß der Niederdruckpumpe über einen Widerstand verbunden ist, geliefer" wird.

Das entgegengesetzte Ende des Verteilers wird von einem Kolben 65 erfaßt, der in einem Zylinder ii der Antriebswelle 14 liegt. Kraftstoff unter Druck, der über einen Widerstand und gesteuert durch ein dem Ventil 52 ähnliches Ventil von dem Auslaß der Niederdruckpumpe strömt, wird dem Kolben zugeführt. Bei dieser Anordnung muß der Druck, der am Kolben anliegt, erhöht werden, um die* Kraftstoffmenge, die an den Motor geliefert wird, zu erhöhen. Zwei ■ läßigerweise erfolgt die Zuführung von Kraftstoff unter Druck an den den Kolben enthaltenden Zylinder mittels eines Kanals im Verteiler, der sich zum Rand des Verteilers öffnet, so daß er zur Übereinstimmung mit einer umlaufenden Nut 66 kommen kann, die durch die benachbarten Enden eines Paares von Hülsen, die die Lagerhülse 20 bilden, begrenzt wird. Bei einer übermäßigen Abnutzung der Hülsen findet eine Ledage von Kraftstoff statt und der Druck, der am Kolben anliegt, fällt ab, wobei die Kraftstoffmenge, die an den Motor geliefert wird, abnimmt. Der einzige Nachteil bei dieser Anordnung ist, daß der Kolben steckenbleiben könnte. Jedoch unterliegt die Antriebswelle während des Betriebs Drehvibrationen und auch Geschwindigkeitsveränderungen, die eine relative Winkelbewegung des Kolbens und der Antriebswelle bewirken.

Eine modifizierte Art und Weise, in der der Verteiler angetrieben und die Walzen und Schuhe relativ zum Verteiler zurückgehalten werden, ist in Figur 8 dargestellt. Gemäß dieser Figur sind die äußeren Enden der Kolben 30 mit Blindbohrungen versehen, welche Zapfen aufnehmen, die sich von den Nockenstößeln aus nach innen erstrecken. Die Zapfen sind mit 60 bezeichnet und von abgestufter Form. Die breiteren Enden der Zapfen liegen in den Bohrungen in den Kolben, während sich die schmaleren Enden durch Offnungen in den Schuhen 45 erstrecken und in ura-

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laufenden Nuten in den Walzen 44 enden. Die Schuhe 4 5 liegen an den Seiten der Schlitze 16 an, wie im vorigen Beispiel gezeigt,und die Drehbewegung wird durch die Zapfen 60 und durch die Kolben 30 auf den Verteiler übertragen. Die Zapfen dienen auch dazu, die Nockenstößel und die V-alzen gegen eine axiale Bewegung zu sichern.

Figur 8 zeigt eine Modifikation, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein radialer Kanal 71 vorgesehen ist, der mit dem Kanal 31 in Verbindung steht, sich zum Rande des Verteilers erstreckt und normalerweise von der Hülse 27 bedeckt ist, außer wenn der Verteiler die Stellung einnimmt, in der kein oder nur wenig Kraftstoff gefördert wird. In dieser Stellung wird der Verteiler möglichst weit nach links bewegt in eine Stellung, in der die Walzen nicht an den Nocken angreifen. Wenn die Walzen jedoch an den Nocken angreifen, wie es der Fall ist, wenn die Nocken eine besondere Form haben, um ein Zurückfließen des Kraftstoffs gegen Ende der Kraftstofförderung zu steuern, dann hat jede Einwärtsbewegung, die einen Kraftstoffluß von der Bohrung bewirkt, in der die Kolben liegen, zur Folge, daß Kraftstoff über den Kanal 71 in die Kammer 15 und nicht an den zugehörigen Motor fließt.

Dieser Kanal kann auch benutzt werden, um nach der Herstellung oder nach der Wartung oder in dem Falle, daß Luft in die verschiedenen Kanäle der Vorrichtung eintreten konnte, Luft aus der Vorrichtung zu entfernen. Zweckmäßigerweise wird jedoch, wenn von dieser Möglichkeit Gebrauch gemacht wird, der die Schlitze 32 mit dem Kanal 31 verbindende Kanal an einer Stelle nahe der Bohrung 29 mit dem Kanal 31 verbunden werden müssen» In diesem Falle wird Kraftstoff durch die Niederdruckpumpe an den Kanal 31 nahe der Bohrung 29 geliefert und alle Luftblasen, die zusannen mit dem Kraftstoff eingetreten sind, werden durch den Kanal 31 und den Kanal 71 entfernt.

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Zweckmäßigerweise sollte aus der Vorrichtung flie Luft entfernt werden, wenn der Verteiler zum Starten des Motors in einer Stellung steht, in der ein KraftstoffÜberschuß gefördert wird. In diesem Falle und wie in Figur 9 gezeigt wird, in der ein Teil einer Vorrichtung zur KraftstoffZuteilung an einen 4-Zylinder-Motor dargestellt ist, ist die Hülse 27 mit einer Mehrzahl von Kanälen 72 versehen, derei· Winkelposition denen der Auslaßöffnungen 34 entsprechen. Di <^ Kanäle 72 haben eine begrenzte Größe und befinden sich in einer solchen axialen Stellung, daß dann _; wenn der Verteiler sich in der Stellung befindet, in der ein Kraftstoffüberschuß gefördert wird, die längliche öffnung 33 mit den Kanälen 72 nacheinander übereinstimmt. Die inneren Enden der Kanäle 72 stehen in Verbindung mit dem Blindkanal 31, und somit fließt während der Einwärtsbewegung der Kolben Kraftstoff durch einen der Kanäle 72, jedoch wird unter normalen Umständen Kraftstoff auch an den jeweiligen Auslaß gefördert. Wenn sich in den Kanälen Luft befindet, reicht der Kraftstoffdruck, der während der Einwärtsbewegung der Kolben entsteht, nicht aus, um das Ausstoßventil im Auslaß zu betätigen, und in diesem Falle fließen Kraftstoff und Luft nacheinander durch die Kanäle 72, bis die Kanäle im Verteiler keine Luft mehr aufweisen.

Wenn bei der Stellung des Verteilers, in der kein Kraftstoff gefördert wird, sichergestellt werden muß, daß kein Kraftstoff durch die Auslaßöffnungen 34 fließt, muß der Kanal 71 wie beschrieben angeordnet werden.

In der Anordnung, die in den Figuren 1 und 8 gezeigt wird, hat der Abschnitt der Antriebswelle, welcher den Verteiler umgibt und in den auch die Schlitze 16 eingeschnitten sind, eine abgeschrägte innere Oberfläche. Die Herstellung dieser Oberfläche bringt Schwierigkeiten mit sich. Um die Herstellung der

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Antriebswelle zu erleichtern, wird eine Konstruktion vorgeschlagen, wie sie in den Figuren 10 bis 13 gezeigt ist. Bei dieser Konstruktion hat der vorgenannte Abschnitt 73 der Antriebswelle die Oberfläche eines geraden Zylinders, und in ihn ist ein Paar von einander gegenüberliegenden Schlitzen eingeschnitten. In jedem der Schlitze 74 befindet sich ein Paar von Stoppelementen, die durch die Schenkel eines U-förmigen Teils 75 gebildet werden. Die U-förmigen Teile bestehen aus einem Metallpreßstück, das in Figur 13 in perspektivischer Sicht gezeigt ist. Die beiden U-förmigen Teile sind miteinander verbunden durch ein Verbindungsstück 76, das eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt hat und an der Rückwand des Abschnitts 73 anliegt. Die Feder 53 erstreckt sich durch die öffnung im Verbindungsstück 76, und die innere Ümfangsoberflache des Verbindungsstücks hat drei vorstehende Nasen 77, um die ein Ende einer leichten Spiralfeder 78 liegt, deren entgegengesetztes Ende gegen die benachbarte Seitenscheibe 46 drückt. Wie im Beispiel von Figur 1 sind die Seitenscheiben 46 und mit Zungen 48 versehen, die zwischen den jeweiligen U-förmigen Abschnitten 75 liegen und die die Drehbewegung auf den Verteiler übertragen. Wie in Figur 13 zu sehen ist, sind die radialen Innenkanten 79 der Schenkel des U-förmigen Teils von dem Verbindungsstück nach außen abgeschrägt, und diese Kanten arbeiten zusammen mit den abgeschrägten Oberflächen auf den Schuhen, die die Walzen tragen, um so die Auswärtsbewegung der Kolben zu begrenzen. Die Feder 78 drängt das Verbindungsstück 76 gegen die Rückwand des Abschnitts 73 der Antriebswelle und unterstützt dadurch die Wirkung der Feder 53. Die Oberflächen der abgeschrägten Kanten der Schenkel der U-förmigen Teile liegen in der gleichen Ebene, was auch bei den abgeschrägten Oberflächen auf den Schuhen der Fall ist. Auf diese Art und Weise wird die Herstellung der abgeschrägten Oberflächen auf den Schuhen erleichtert, weil diese eben sind und nicht gekrümmt sein müssen, um mit der inneren Oberfläche des verbreiterten Abschnitts der Antriebswelle übereinzustimmen.

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Alternativ zur Verwendung eines U-förmigen Teils 75 kann der breitere Abschnitt der Antriebswelle 14, der in den beschriebenen Beispielen von becherförmiger Form ist, auf eine besondere Art und Weise konstriert sein. Von einem massiven Stück in Gestalt eines geraden Zylinders ausgehend, wird ein diametrischer Schlitz eingeschnitten, der den Schlitzen 16 entspricht. Als nächstes wird unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs, das im rechten Winkel zu diesem Schlitz angesetzt wird, ein Schlitz erzeugt^ der sich im rechten Winkel zu dem vorgenannten Schlitz erstreckt. Dieser Schlitz hat eine Rückwand, in die die Gegenbohrung 18 eingeschnitten wird, sowie Seitenwände, die der Gestalt der Innenkante 79 der Schenkel des U-förmigen Teils entsprechen. Der vergrößerte Abschnitt der Antriebswelle enthält eine diametrisch angeordnete Scheibe mit vier axial sich erstreckenden Vorsprüngen. Jeder Vorsprung hat eine Seitenfläche, die mit einer Seitenfläche eines Schuhs übereinstimmt, sowie eine weitere Seitenfläche, die zur Rotationsachse hin abgeschrägt ist, während sie zugleich in einer Ebene rechtwinklig zur Ebene der ersten Seitenwand liegt. Diese Oberfläche wird durch die Vorsprünge 49 auf den Schuhen erfaßt.

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Claims

LUC 27

LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham, Großbritannien

Kraftstoffeinspritzpumpvorrichtung

Patentansprüche:

( KyKraftstoffeinspritzpumpvorrichtung zur Förderung von Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor, bestehend aus einem Gehäuse, einem in diesem Gehäuse angeordneten Verteiler, welcher im Takt mit dem Motor, mit dem er verbunden ist, angetrieben wird, einer querverlaufenden Bohrung in diesem Verteiler, einem Kolben in dieser Bohrung, einem Nockenstößel am äußeren Ende dieses Kolbens, welcher an einer Nockenoberfläche auf einem diesen Verteiler umgebenden Nockenring angreift, Mittel zur Begrenzung der Auswärtsbewegung dieses Kolbens, sowie Leitungselemente zum Transport von Kraftstoff zu und von dieser Bohrung während der Rotation dieses Verteilers,

dadurch gekennzeichnet, daß dieser Verteiler in diesem Gehäuse axial beweglich angeordnet ist,

daß die Vorrichtung Mittel zur Veränderung der axialen Stellung des Verteilers in dem Gehäuse aufweist, daß diese Mittel zur Begrenzung der Auswärtsbewegung dieses Kolbens komplementäre abgeschrägte Oberflächen auf dem Nockenstößel einerseits und auf einem Teil andererseits aufweisen, welches mit diesem Verteiler rotiert, jedoch in diesem Gehäuse axial nicht beweglich ist, so daß dann, wenn der Verteiler in dem Gehäuse axial bewegt wird, der Hub des Kolbens variiert wird, während Kraftstoff zu der Bohrung gefördert wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Teil aus einer Antriebswelle besteht, welche von dem damit verbundenen Motor angetrieben wird, und daß die Vorrichtung Verbindungselemente aufweist, welche die Antriebswelle mit dem Verteiler derart verbinden, daß diese Verbindungselemente eine Relativbewegung von Antriebswelle und Verteiler zulassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie federnde Mittel aufweist, welche den Verteiler in eine axiale Richtung mit Bezug auf das Gehäuse drängen, sowie Hebelelemente, welche an einer Endoberfläche des Verteilers angreifen, um den Verteiler gegen die Wirkung dieser federnden Mittel zu bewegen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie federnde Mittel aufweist, welche den Verteiler in eine axiale Richtung mit Bezug auf das Gehäuse drängen, und daß eine Oberfläche an dem Verteiler oder an einem weiteren Teil angeformt ist, welches kraftschlüssig mit diesem verbunden ist, und daß Mittel zur Erzeugung eines Steuerdrucks vorgesehen sind, der auf diese Oberfläche wirkt und der Kraft entgegenwirkt, die von diesen federnden Mitteln ausgeübt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese federnden Mittel an einem Punkt zwischen der Antriebswelle und dem Verteiler wirksam sind, wobei diese Oberfläche von demjenigen Ende des Verteilers gebildet ist, daß der Antriebswelle abgewandt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese federnden Mittel zum Teil in einer in die Antriebswelle eingeschnittenen Gegenbohrung angeordnet sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gegenbohrung in dieser Antriebswelle, einen in dieser Gegenbohrung beweglichen Kolben, der an dem benachbarten Ende des Verteilers angreift, sowie Leitungselemente aufweist, durch welche dieser Steuerdruck zu dieser Bohrung geführt werden kann, um an diesem Kolben anzugreifen, wobei diese federnden Mittel an dem entgegengesetzten Ende des Verteilers angreifen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Widerlager, welches zwischen den federnden Mitteln und dem Verteiler angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel, die einen Flüssigkeitsfilm zwischen dem Verteiler und dem Widerlager bilden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitungselemente einen Kanal in der Antriebswelle und eine umlaufende Fördernut enthalten, die von einer Lagerhülse für die Antriebswelle begrenzt wird, wobei dieser Kanal und diese Fördernut in ihrer Lage übereinstimmen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle einen verbreiterten Abschnitt aufweist, der den Teil des Verteilers umfaßt, in dem sich die querverlaufende Bohrung befindet, wobei dieser verbreiterte Abschnitt einen Schlitz aufweist, der mit dem Kolben übereinstimmt und in dem der Nockenstößel angeordnet ist, und daß diese Verbindungselemente eine Scheibe,die von dem Verteiler getragen wird, sowie eine Zunge enthalten, die in diesen Schlitz hineinragt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Nockenstößel eine Walze und einen Schill enthält, der die Walze trägt, wobei Oberflächen gebildet sind auf seitlichen Vorsprüngen auf dem Schuh und an der inneren Oberfläche des verbreiterten Abschnitts der Antriebswelle.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des verbreiterten Abschnitts der Antriebswelle von dem schmäleren Abschnitt der Antriebswelle aus abgeschrägt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Paar von Seitenscheiben, die diesen Schuh und diese Walze in einer festen axialen Stellung relativ zum Verteiler halten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Nockenstößel eine Walze sowie einen Schuh enthält, der die Walze trägt, wobei Oberflächen gebildet sind auf seitlichen Vorsprüngen an dem Schuh und durch die Kanten der Stoppglieder in diesem Schlitz.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß diese Stoppglieder zu einem U-förmigen Teil verbunden sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kolben sich in dieser Bohrung befinden, wobei jeder Kolben mit einem Schuh und einer Walze verbunden ist, und daß ein Paar von Schlitzen vorgesehen ist, die in den verbreiterten Abschnitt der Antriebswelle eingeschnitten sind, wobei in jedem Schlitz ein U-förmiges Teil liegt und wobei diese beiden Teile zusammen mit einem Verbindungsstück einstückig aus Blech geformt sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkante jedes Stoppgliedes von dem schmäleren Abschnitt der Antriebswelle ais nach außen abgeschrägt ist, wobei die

durch die abgeschrägten Innenkanten der U-förmigen Teile gebildeten Oberflächen in der gleichen Ebene liegen, und wobei die Oberfläche auf diesen Vorsprüngen im wesentlichen eben ist.

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19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verbindungsstück durch eine Spiraldruckfeder, die zwischen dem Verteiler und dem Verbindungsstück angeordnet ist, gegen die Rückwand des vergrößerten becherförmigen Abschnitts der Antriebswelle gedrängt wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitungselemente einen Förderkanal im Verteiler enthalten, der mit dieser Bohrung in Verbindung steht, eine Mehrzahl von Auslässenim Gehäuse, mit denen der Förderkanal nacheinander zur Übereinstimmung kommt, wenn der Verteiler rotiert und wenn Kraftstoff von der Bohrung fließt, eine Einlaßöffnung im Gehäuse und eine Mehrzahl von Einlaßkanälen im Verteiler, die mit der Bohrung in Verbindung stehen, wobei diese Einlaßkanäle nacheinander mit der Einlaßöffnung zur Übereinstimmung kommen, damit Kraftstoff an die Bohrung fließen kann, wenn der Kolben nach außen bewegt wird, sowie einen Vorrat von Kraftstoff unter Druck, der mit dieser Einlaßöffnung verbunden ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitungselemente einen Förderkanal im Verteiler enthalten, der mit dieser Bohrung verbunden ist, und eine Mehrzahl von Auslässen im Gehäuse, mit denen der Förderkanal nacheinander zur Übereinstimmung kommt, wenn der Verteiler rotiert und wenn Kraftstoff von der Bohrung fließt, eine Mehrzahl von Einlaßöffnungen im Gehäuse und einen Einlaßkanal im Verteiler, welcher mit der Bohrung verbunden ist, wobei dieser Einlaßkanal nacheinander mit diesen Einlaßöffnungen zur Übereinstimmung kommt, damit Kraftstoff an die Bohrung fließen kann, wenn der Kolben nach außen bewegt wird, sowie eine unter Druck stehende Kraftstoff quelle, die mit dieser Einlaßöffnung verbunden ist.

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22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, gekennzeichnet durch einen weiteren Kanal im Verteiler, der sich

zum Umfang des Verteilers erstreckt und so angeordnet ist, daß er von der Hülse verdeckt ist, außer wenn der Verteiler sich in der Stellung befindet, in der am wenigsten Kraftstoff gefördert wird.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, gekennzeichnet durch begrenzte Kanäle im Gehäuse, deren Winkelstellung mit denen der jeweiligen Auslässe übereinstimmmt, die jedoch derart axial versetzt sind, daß dann, wenn der Verteiler so eingestellt ist, daß er zum Starten einen Überschuß an Kraftstoff fördert, der Förderkanal außer mit einem Auslaß auch

mit dem jeweiligen begrenzten Kanal in Verbindung steht.
24. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle einen verbreiterten Abschnitt aufweist, der den Teil des Verteilers umfaßt, in den die querverlaufende
Bohrung eingeschnitten ist, wobei dieser verbreiterte Abschnitt einen Schlitz aufweist, der mit diesem Kolben übereinstimmt
und in dem sich der Nockenstößel befindet, und daß die Verbindungselemente einen Zapfen aufweisen, der den Kolben mit
dem Nockenstößel derart verbindet, daß eine Drehbewegung von diesem verbreiterten Abschnitt der Antriebswelle mittels dieses Nockenstößels, dieses Zapfens und dieses Kolbens auf den Ver teiler übertragen wird.

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