DE637154C - Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten einer Hilfsmaschine, insbesondere bei Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten einer im allgemeinen nur zeitweilig im Betrieb befindlichen Hilfsmaschine eines Kraftfahrzeuge dient, die von einer von der Hauptoder Antriebsmaschine in Drehung gesetzten Welle aus unter Zwischenschaltung eines verstellbaren Exzenters angetrieben wird, wobei die Verstellung des Exzenters durch einen in einem zylindrischen Gehäuse befindlichen Flügelkolben erfolgt.

Der Zweck, der mit der Vorrichtung angestrebt wird, liegt darin, die erwähnte Schaltung möglichst ohne Stoß durchzuführen, so daß die damit der Antriebsmaschine zugefügte Mehrbelastung oder Entlastung zwar schnell, aber nicht mit plötzlicher Höchstwirkung erfolgt, und daß heftige, wesentliche Teile der Antriebsmaschine und der Hilfs-

ao maschine zerstörende oder beschädigende Stöße nicht auftreten können.

Eine derartige schonende Durchführung des Ein- oder Ausschaltens der Hilfseinrichtung ist beispielsweise bei Kraftfahrzeugen erforderlich, die etwa für die Bremsung eine Druckluftanlage benötigen, wo auch bei schnellster Fahrt der Verdichter nach Maßgabe des im Luftbehälter herrschenden Luftdruckes in Gang gesetzt oder stillgesetzt werden muß; jedoch sind auch andere Betriebsvorgänge mit anderen Hilfseinrichtungen denkbar, bei denen die Verhältnisse im wesentlichen gleich oder ähnlich liegen.

Erfindungsgemäß erfolgt die stoßweise Schaltung dadurch, daß der Flügelkolben bei seiner Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit das Exzenter in die Stellung für den größten Hub des Arbeitskolbens der Hilfsmaschine bringt, während es beim Aufhören der Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit nach dem Maße des Abströmens derselben aus dem Gehäuse durch den Bewegungswiderstand der Hilfsmaschine in die Stellung für Nullhub des Arbeitskolbens der Hilfsmaschine zurückkehrt.

Es sind zwar bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen durch in einem zylindrischen Gehäuse befindliche Flügelkolben Verstellorgane betätigt werden. So verwendet man z. B. bei Getriebeschaltvorrichtungen für Kraftfahrzeuge zur Einstellung eines Schaltgliedes einen Flügelkolben, der durch Unterdruck betätigt wird und mit einem axial verschiebbaren Kolben zusammenwirkt. Auch bei Doppelkolbenpumpen benutzt man mit Druckflüssigkeit zu beaufschlagende Flügelkolben, um die Winkelstellung der beiden Kurbeln zweier Kolben zu verändern und damit die Förderleistung zu regeln. Diese bekannten Vorrichtungen dienen jedoch nicht zur Ein- und Ausschaltung von Hilfsmaschinen und gestatten vor allen Dingen

nicht eine stoßlose Schaltung bzw. eine Veränderung der-Leistung der Hilfsmaschine zwischen - Null
Höchstwert.

und dem erreichbaren-.

Die wesentlichen Teile der Vorrichtafe_;'

sind auf der Zeichnung in $

Abb. ι im senkrechten Längsschnitt ver* anschaulicht. · ... .

Abb. 2 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie A-R der Abb. i.

Die von der Hauptmaschine (Fahrzeugmotor) angetriebene Welle ι ist mittels der Lager 2 und 3 im Gehäuse der Hilfsmaschine gelagert und besitzt einen Kurbelzapfen 4,

dessen Exzentrizität e =— ist, wenn h den

Hub der auf der Zeichnung nicht dargestellten Hilfsmaschine bedeutet. Auf dem Kurbeiao zapfen 4 ist eine Exzenterhülse 5 angeordnet, die dem Kurbelzapfen 4 gegenüber verstellbar ist und der nicht gezeichneten Schubstange der Hilfseinrichtung gegenüber den eigentlichen Kurbelzapfen darstellt. Di^e Verlängerung der Exzenterhülse 5 umschließt den verstärkten Teil 6 des Zapfens 4 und besitzt einen Flügel 7, der sich in einem zylindrischen Gehäuse 8 befindet und dicht eingeschliffen ist. Das Gehäuse besteht mit der Welle 1 aus einem Stück. Der Flügel 7 ist dem Gehäuse 8 gegenüber drehbar. In dem Gehäuse 8 befindet sich eine Zwischenwand 9, die die aus Abb. 2 ersichtliche Querschnittsgestalt hat. Der Endlagerzapfen der Welle 1 ist mit einer in Längsrichtung geführten Bohrung 10 versehen, die in eine in der Wandung des Gehäuses 8 radial verlaufende Bohrung 11 übergeht. In einer Erweiterung der Bohrung 11 befindet sich ein eingeschliffener Kolben 12, der einerseits unter der Wirkung der Fliehkraft, anderseits unter der entgegengesetzten Wirkung einer Feder 13 steht und zwei in .der Wandung des Gehäuses 8 befindliche Bohrungen 14 und 15 überwacht. Dabei ist die Länge des Kolbens 12 und die Lage der Bohrungen 14 und 15 zueinander so gewählt, daß die Bohrung 14 erst freigegeben wird, wenn die Bohrung 15 gesperrt ist. Die Bohrungen 10 und 11 sind an eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Leitung angeschlossen, in der ein Druck erzeugt wird, wenn die Hilfsmaschine eingeschaltet werden soll. Es ist auch ohne weiteres möglich, den Flügel 7 mit der Welle und das Gehäuse 8 mit der exzenirischen Hülse zu verbinden.

Zu diesem Zweck können, die Bohrungen 10 und 11 mit der Schmiermittelpumpe in Verbindung stehen und mittels eines Hahnes, Ventils o. dgl. unter Schmiermitteldruck gesetzt werden, wenn beispielsweise in dem vom· Verdichter zu füllenden Luftbehälter ein bestimmter Druck herrscht, der unter der Grenze des in diesem Behälter aufrechtzuerhaltenden Höchstdruckes liegt; bei Erreichen des letzteren wird dann der erwähnte Hahn ■ öder das Ventil o. dgl. selbsttätig geschlossen.

Wirkungsweise der Vorrichtung nach tier Erfindung ist die folgende:

Bei der auf der Zeichnung dargestellten Lage der Teile heben sich die Exzentrizitäten des Zapfens 4 und des exzentrischen Teiles der verstellbaren Hülse 5 gegenseitig auf, die Hilfseinrichtung (Hilfsmaschine, Verdichter) leistet keine Arbeit, da ihr Kolben in Ruhe ist. Im Gehäuse 8 liegt der Flügel 7 der exzentrischen Hülse 5 an der Zwischenwand 9 des Gehäuses. Werden nun (etwa beim Sinken des Druckes im Druckluftbehälter der Bremsanlage) die Bohrungen 10 und 11 unter Flüssigkeitsdruck von der Schmierpumpe her gesetzt, so gelangt Druckflüssigkeit durch die Bohrung .14 in den Raum zwischen die Scheidewand 9 und den Flügel 7, und letzterer wird im Maße des Eindringens der Druckflüssigkeit gemäß der Darstellung in Abb. 2 im Uhrzeige'rsinne gedreht. Gleichzeitig damit wird die exzentrische Hülse S gedreht, so daß 'der Arbeitskolben der Hilfseinrichtung einen anfänglich geringen, ständig zunehmenden Hub auszuführen vermag, bis dieser seinen Höchstwert dann erreicht, wenn der Flügel 7 an dem Anschlag 16 der Zwischenwand angelangt ist. Die von dem Flügel verdrängte Luft entweicht dabei durch den Spalt 17 der Gehäusewandung. Die durch Einschalten der Hilfsmaschine bedingte Mehrbelastung der Hauptmaschine hat bei Beginn der Einschaltung einen geringen Wert, der allmählich bis zum Höchstbetrag ansteigt. Plötzliche, stoßartige Belastungs- 10a zunähme ist bei dieser Anordnung ausgeschlossen. Ein am Gehäuse 8 befindliches Überdruckventil verhütet unzulässige Drucküberschreitungen im Gehäuse 8, indem es nach Beendigung der Schwenkbewegung des Flügels 7 dem Gehäuse 8 weiter zugeführtes Öl ableitet.

Ist die mit der Hilfsmaschine angestrebte Wirkung erreicht (hat beispielsweise der Verdichter den von ihm gespeisten Behälter auf den gewünschten Höchstdruck aufgeladen), so wird die Verbindung zwischen der Druckmittelpumpe und dem Kanal 10 getrennt und der Kanal-10 durch den erwähnten Hahn oder das Ventil entlüftet bzw. mit dem Schmierpumpengehäuse verbunden. Die Feder 13 führt dann den Kolben 12 so weit zurück, daß er die Öffnung 14 sperrt, die Öffnung 15 aber freilegt. Durchdie letztere und die ins Freie führende Gehäuseöffnung 18 findet dann die Druckflüssigkeit unter dem Einfluß der Fliehkraft einen Ausweg aus dem Gehäuse, und der

im Verdichter bzw. der Hilfsmaschine wirkende Widerstand stellt den Flügel 7 in dem Maß des Entweichens der Flüssigkeit aus dem Gehäuse 8 allmählich zurück, wodurch die Exzentrizität für die Hilfsmaschine allmählich wieder verringert wird. Sobald der Flügel 7 bei seiner Rückbewegung die Bohrung 15 schließt, kann die Flüssigkeit nur noch über die sehr kleine Bohrung 19 entweichen, was die endgültige verzögerte Rückkehr des Flügels 7 in die in Abb. 2 veranschaulichte Ausgangsstellung zuläßt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten einer Hilfsmaschine, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, die von einer von einer Hauptmaschine in Drehung gehaltenen Welle angetrieben wird, wobei auf der Welle ein den Kolben der Hilfsmaschine beeinflussendes verstellbares Exzenter angeordnet ist, das je nach den Betriebsverhältnissen durch einen in einem zylindrisehen Gehäuse befindlichen Flügelkolben verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügelkolben (7) bei seiner Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit das Exzenter (5) allmählich in die Stellung.

   für den größten Hub des Arbeitskolbens der Hilfsmaschine bringt, während es beim Aufhören der Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit nach dem Maße des Abströmens derselben aus dem Gehäuse (8) durch den Bewegungswiderstand der Hilfsmaschine in die Stellung für Nullhub des Arbeitskolbens der Hilfsmaschine zurückkehrt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung (10, ti) für die Druckflüssigkeit zum Gehäuse (8) des Flügelkolbens (7) ein Schieber (12) angeordnet ist, der im Sinne des Schließens der Zuleitung unter Federwirkung im Sinne des öffnens unter Fliehkraft- und Druckflüssigkeitswirkung steht.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerung des für die Verstellung der exzentrischen Hülse maßgeblichen Raumes des Gehäuses durch eine beim Füllen durch den Schieber (12) geschlossen gehaltene öffnung (15) erfolgt, durch die nach deren Freilegung durch den Schieber (12) die Druckflüssigkeit unter dem Einfluß der Fliehkraft so lange abfließt, bis der zu entleerende Raum von der öffnung (15) durch den Flügel (7) getrennt wird.
4. 4. Vorrichtung nach den Anprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Entleerung des für die Verstellung der exzentrischen Hülse maßgeblichen Raumes des Gehäuses durch eine sehr enge, ständig offene Bohrung (18) erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen