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Drehzahlregler, insbesondere für Einspritzpumpen Die Erfindung bezieht
sich auf einen insbesondere für 1?inspritzpumpen von Brennkraftmaschinen geeigneten
Drehzahlregler, vorzugsweise Fliehkraftregler, bei dem sowohl das Verstellglied
als auch ein willkürlich zu betätigendes Schaltglied das Regelglied schon bei Verstellbewegungen,
die einem "Peilwert des Gesamtverstellbereiches entsprechen, bis in eine seiner
Endlagen zu verstellen vermögen, und bei dein bei Weiterbewegung des Schaltgliedes
über den durch die I?udlage des Regelgliedes gegebenen Teilverstellung hinaus ein
Kraftspeicher gespannt wird. Bei den bekannten Reglern dieser Art sind die Kraftspeicherfedern
zwischen dem Schaltglied und einem auf ein Zwischenglied ein-«@irkenden Hebel angeordnet.
Hierbei ist die Kraftkomponente, die von der beim Verstellen des Schaltgliedes gespannten
Speicherfeder auf das Zwischenglied einwirkt, abhängig von der jeweiligen Lage des
Schalthebels. Diese Anordnung gewährleistet besonders dann nicht bei allen Schaltbereichen
eine günstige Übertragung der Federkräfte auf das Regelglied, wenn der Schalthebel
als Kurbelarm ausgebildet ist.
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Dieser Nachteil wird vermieden, wenn das Verstellglied aus zwei durch
den Kraftspeicher miteinander verbundenen Teilen besteht, von denen der eine mit
der drehzahlabhängig bewegten Vorrichtung und der andere mit dem Regelglied in Verbindung
steht. Eine besonders einfache und zweckmäßige Anordnung gemäß der Erfindung besteht
darin, daß das Verstellglied aus einer in der Reglernabe längs verschiebbar geführten
und mit einem axialen Hohlraum versehenen Muffe und aus einem in diesem Hohlraum
längs verschiebbar geführten und durch den Kraftspeicher mit dieser Muffe gekuppelten
Verstellstößel besteht, an dem Fliehgewichte angreifen.
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Weitere Erfindungsmerkmale sind der nachfolgenden
Beschreibung
zu entnehmen, die sich auf die als Ausführungsbeispiele in der Zeichnung dargestellten
Fliehkraftregler für Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen bezieht.
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Fig. i zeigt das erste Ausführungsbeispiel, teilweise im Längsschnitt,
und Fig. 2 einen teilweisen Schnitt nach Linie II-II in Fig. i ; Fig.3 veranschaulicht
einen teilweisen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform, Fig. 4 die Einzelteile
des. bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Verstellgliedes, teilweise im Längsschnitt
nach Linie IV-IV in Fig. 3, und Fig. 5 einen teilweisen Gehäusequerschnitt nach
Linie V-V in Rig.3.
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In Fig. 6 und 7 ist eine in Verbindung mit dem Erfindungsgegenstand
zweckmäßigerweise zu verwendende Zusatzeinrichtung in zwei verschiedenen Ausführungsformen
im Längsschnitt dargestellt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i und 2 ist auf einem aus dem Gehäuse
i i einer Einspritzpumpe herausragenden Ende io einer Nockenwelle eine Nabe 12 befestigt,
in die zwei radiale Führungsbolzen 13 für zwei Fliehgewichte 15 eingesetzt sind.
Auf die Gewichte 15 wirken Federn 14 ein, deren feste Widerlager 16 an den .Führungsbolzen
i3 angebracht sind. An jedem von zwei Auslegern 17 der Nahe 12 sind zwei
Winkelhebel 18 angelenkt, die mit ihrem einen Arm an je einem Zapfen 19 eines
der Fliehgewichte 15 und mit ihrem arnderen Arm an einem Stift 21 angreifen.
Dieser Stift ist durch Längsschlitze 22 der hohlen Nabe 12 quer hindurchgeführt
und greift an dem einen Ende eines Bolzens 2o an, auf dem eine Hülse 25 aufgeschraubt
und mittels eines lösbaren Stiftes 23 gesichert ist, der in Längsschlitze des Hülsenendes
eingreift. Ein durch eine Ringschulter 27 abgegrenzter Bund 26 dieser Hülse ist
in dem durch eine Ringschulter 31 abgesetzten Teil der Axialbohrung einer Muffe
30 geführt, die ihrerseits mit einem Schaft in der Aushöhlung der Nabe 12
längs verschiebbar gelagert ist. Der Schaft der Muffe ist ebenfalls mit Längsschlitzen
versehen, die den Längsschlitzen der Nabe entsprechen, so daß sich cler Stift 21
in der Achsrichtung des Muffenschaftes verschieben kann.
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Gegen die Ringschulter 31 und die rechte Stirnfläche 28 der Hülse
25 stützt sich ein beweglicher Widerlagerring 33 für eine Schraubenfeder 35 ab,
die das in die Nabenhöhlung hineinragende Bolzenende umgibt. Die Ringschulter 27
bildet zusammen mit der linken Stirnfläche 32 der Muffe 3o eine Stützfläche für
einen verschiebbaren Widerlageri ing 34 einer zweiten Schraubenfeder 37, die das
andere Ende des Bolzens 20 umgibt. Die beiden Federn stützen sich außerdem an festen
Widerlagern ab, von denen jeweils eines sich an jedem Ende des Bolzens 2o befindet.
Das feste Widerlager der Feder 37 wird von einer hutförmigen Kappe 38 gebildet,
die durch einen Sprengring 39 auf der Hülse 25 gesichert ist, und die auch den Stift
23 sichert. Wenn die Kappe 38 gegen die Wirkung der Feder 37 soweit verschoben wird,
daß der Stift 23 vorübergehend entfernt werden kann, läßt sich die Nullage der Reglermuffe
30 durch Verschrauben der Hülse 25 gegenüber dem Bolzen 20 einstellen.
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In einer Ringnut der Muffe 30 ist in bekannter Weise ein Gleitstein
41 gelagert, der an einem Ende eines Reglerhebels 4o angreifende radiale Zapfen
42 besitzt (Fig. 2). Das andere Ende dieses Hebels ist über einen Lenker 43 mit
dem Regelglied 5o der Einspritzpumpe verbunden. Ein Zapfen 44, der an einem mittels
eines Schalthebels 45 um eine Achse 46 schwenkbaren Kurbelarm 47 angebracht _ist,
greift in einen kulissenartigen Führungsschlitz 48 des Hebels 40 ein und bildet
die verstellbare Schwenkachse dieses Hebels.
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Die bei der Umlaufbewegung der Welle io radial gegen die Vorspannung
der Federn 14 ausweichenden Fliehgewichte 15 bewirken über die Winkelhebel 18, den
Querstift 21, den Bolzen 20 und die vorgespannten Federn 35 und 37 eine Axialverschiebung
der Muffe 30. Die Muffenverschiebung wird in üblicher Weise über den Hebel 4o auf
das Regelglied 50 übertragen, das bei seiner Verschiebung die Fördermenge
der Einspritzpumpe verändert. Der dem Regelglied zur Verfügung stehende Weg ist
durch einen Leerlaufanschlag 51 und durch einen Höchstmengenanschlag 52 begrenzt.
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Der Drehzahlbereich, in dem der Regler eine Verschiebung des Regelgliedes
5o bewirkt, ist abhängig von der Lage des Kurbelzapfens 44. Wenn der Schalthebel
45 in Richtung des PfeilesA verschoben wird, stößt zunächst die Regelstange gegen
den Höchstmengenanschlag 52; bei einer Weiterbewegung des Schalthebels in der gleichen
Richtung verschiebt die Ringschulter 3 i in der Muffe 3o den Widerlagerring 33,
während die von der linken Stirnfläche der Muffe 30 gebildete Ringschulter
32 von dem an der Ringschulter 27 abgestützten W iderlagerring 34 fortbewegt wird.
Die hierdurch stärker vorgespannte Feder 35 preßt über die Muffe 30 und über
den Zwischenhebel 4o die Regelstange 5o so lange gegen den Anschlag 52 und stellt
dadurch so lange eine auf Drehzahlsteigerung hinwirkende Fördermenge der Pumpe ein,
bis die Fliehgewichte 15 den Verstellstößel 20, 25 nachgesteuert, d. h. in eine
solche Lage gegenüber der Muffe 30 gebracht haben, daß die beiden von den
Ringschultern 27 und 31 abgestützten Ringwiderlager 33 und 34 wieder mit einem die
spielfreie Übertragung der Regelbewegungen gewährleistenden Anpreßdruck an den Stirnflächen
der Hülse 25 und der Muffe 3o anliegen.
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Bei entgegengesetzter Schaltbewegung des Hebels 45 im Sinne des Pfeiles
B dagegen verschiebt die linke Stirnfläche der Muffe 3o den Widerlagerring 34 nach
links, während die Ringschulter 31 der Muffe von dem an der rechten Stirnfläche
28 der Hülse 25 anliegenden Widerlagerring 33 fortbewegt wird. Folglich kommt nunmehr
die Feder 37 zur Wirkung, die so lange eine auf Drehzahlverminderung hinwirkende
Pumpenförderung einstellt, bis die Widerlagerringe wieder an den Ringschultern 27
und 31 zum Anliegen gekommen sind.
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Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von
der ersten Ausführungsform
zunächst dadurch, daß der in beiden Verstellrichtungen
wirksame Kraftspeicher aus einer einzigen im NItiffenhohlraum angeordneten vorgespannten
Schraubenfeder 36 gebildet wird, deren Enden an zwei verschiebbaren Widerlagerringen
33 und 34 abgestützt sind. Diesen Ringen sind je eine Ringschulter 27 und 28 am
Verstellstößel sowie 31 und 32 an der Hohlraumwand zugeordnet (Fig. 4). Die Ringschulter
32 wird von einem in eine Ringnut 32' eingesetzten Sprengring gebildet, während
der Verstellstößel aus einem Bolzen 2o, einer Gewindehülse 25 mit der Dingschulter
27 sowie aus einer Schaftmutter 24 mit der Ringschulter 28 zusammengesetzt ist.
Die Schaftmutter ist an ihrem der Hülse 25 zugekehrten Stirnende mit Einschnitten
29 versehen, in die zwei am benachbarten Stirnende der Hülse 25 angebrachte Zähne
49 hineinragen. An dieser Hülse ist noch ein Ansatz 59 angebracht, der in einen
der beiden in der NItiffenwandung befindlichen Längsschlitze 22' hineinragt. Die
Teile 24 und 25 können sich infolge der Stirnverzalniting 49, 29 nicht gegeneinander
und wegen des Ansatzes 59 auch nicht gegen die Nltiffe 30 verdrehen. Der
Bolzen 20, der diese "heile zusammenhält, ist durch den Querstift 21 ebenfalls gegen
Verdrehen gesichert. Der Abstand der leiden Ringschultern 27 und 28 kann dem Abstand
der Schultern 31 und 32 dadurch genau angepallt werden, daß vor dem Einschrauben
des Bolzens die Zähne 49 in ein zweckentsprechendes Paar von Einschnitten 20 in
Eingriff gebracht werden. Die Ringschultern 27, 28 und 31, 32 können genau aufeinander
ausgerichtet werden, indem der Bolzen 2o mehr oder weniger weit in die Schaftmutter
24 iweschraubt w'rd.
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c 1 1 1 Die Wirkungsweise dieser Kraftspeicheranordnung ist
sinngemäß die gleiche wie die des ersten Atisführungsbeispieles.
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1)a beim Erfindungsgegenstand die Kraftspeicherfedern 35, 37 bzw.
36 nicht mehr wie bei den bekannten Reglern dieser Art zwischen dem Schaltglied
.f5 und dem Gelenkzapfen 44 angeordnet sind, sondern zwei gegeneinander verschiebbare
Teile 20 und 30 des drehzahlabhängig gesteuerten Verstellgliedes miteinander
verbinden, kann, wie aus Fig. 3 weiterhin hervorgeht, der Gelenkzapfen 44 längs
einer Kurvenbahn 55 verschiebbar angeordnet werden. Auch bei dieser zur Erzielung
einer vorteilhaften Verstellcharakteristik und günstiger Ungleichf<irmigkeitsgrade
zweckmäßigen Ausgestaltung kann ein Kurbelarm 47 zum Verstellen des Gelenkzapfens
44 dienen, sofern dieser Zapfen an einem am Kurbelarm schwenkbaren Lenker 54 angeordnet
wird. Der Träger 56 dieser Kurvenbahn wird, wie Fig. 5 zeigt, zweckmäßigerweise
längs einer zum Nluttenw<eg senkrechten Fläche 63 am Reglergehäuse 6t befestigt,
damit die Befestigungsfläche zusammen mit dem Paßrand des Gehäuses 61 bearbeitet
werden kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung hängt, wie bereits ausgeführt
wurde, die Kraft, mit der die Speicherfedern 37 und 35 bzw. #. 36 auf das Regelglied
5o eimvirken, nicht von der jeweiligen Winkellage des Kurbelarmes 46 ab. Daher können
die Kraftspeicherfedern in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung auch
noch zum Ausgleichen der mit steigender Drehzahl mitunter in unerwünschtem Ausmaß
zunehmenden Kraftstoffförderung mancher Einspritzpumpenbauarten herangezogen werden.
Dies läßt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, daß der in Fig. i dargestellte
feste Regelstangenanschlag 52 ersetzt wird durch ein unter der Einwirkung einer
Feder 66 stehendes verschiebbares Anschlagglied 6o (Fig. 6).
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Die Feder 66 ist derart bemessen, daß das Anschlagglied bei einer
auf eine Kraftstoffvermehrung hinwirkende Schaltbewegung durch die Kraftspeicherfeder
35 bzw. 36 im Sinne einer Höchstmengensteigerung; dagegen bei Spannungsausgleich
im Kraftspeicher in Richtung auf eine Verringerung der Kraftstoffhöchstmenge verlagert
werden muß. Dadurch wird während des Beschleunigungsvorganges die jeweils zulässige
Höchstmenge eingestellt, welche diejenige übersteigt, die bei Höchstdrehzahl und
Vollasteinstellung gerade noch eine rauchfreie Verbrennung gewährleistet (Angleichvorgang).
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An einem am Anschlagglied 6o angebrachten Bolzen 62 ist ein Kipphebel
65 schwenkbar angelenkt. Falls es, z. B. heim Anlassen, erwünscht ist, den -Anschlag
willkürlich in Richtung einer die Vollastmenge übersteigenden Übermengenförderung
zu verlagern, kann der Anschlagbolzen durch Kippen des Hebels 65 gegen die Kraft
der Feder 66 willkürlich verschoben werden. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6
führt die Feder 66 nicht nur den vorstehend erläuterten Angleichvorgang herbei,
sondern sie liefert gleichzeitig die Rückführkraft für den Hebel 65. Diese
Aufgabe kann auch, wie aus Fig. 7 hervorgeht, einer zweiten Feder 67 zugewiesen
werden, die auf die Stirnfläche eines mit dem Bolzen 62 verbundenen hohlzylindrischen
Teiles 64 einwirkt. An diesem Teil ist ein Anschlag 6o gegen die Wirkung der Angleichfeder
66 begrenzt verschiebbar angeordnet.