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Fliehkraftregler, insbesondere zum Regeln der Brennstoffzufuhr von Einspritzbrennkraftmasehinen.
Die Erfindung hat einen Fliehkraftregler zum Gegenstand, der, unmittelbar oder mittelbar angetrieben, insbesondere zum Regeln der Brennstoffzufuhr von Einspritzbrennkraftmaschinen dient.
Diese Regler sollen bei einer verhältnismässig niederen Leerlaufdrehzahl bereits ausreichende Verstellwege und vor allem genügende Verstellkräfte hervorbringen. Da die Verstellkräfte im quadratischen Verhältnis mit der Drehzahl ansteigen, ergibt sich bei den bekannten Fliehkraftreglern der Nachteil, dass die mit Rücksicht auf die einwandfreie Leerlaufregelung verhältnismässig schwer bemessenen Fliehgewichte in dem wesentlich über der Leerlaufdrehzahl liegenden Betriebsdrehzahlbereich oder gar bei der Höchstdrehzahl sehr grosse Kräfte entwickeln. Diese Kräfte müssen ausgeglichen werden durch innerhalb des Reglers unterzubringende Federn, deren Kennwerte (Vorspannung, Steifigkeit) so gewählt werden müssen, dass auch im unteren Betriebsdrehzahlbereieh der zulässige Ungleichformigkeitsgrad nicht überschritten wird.
Mit Rücksicht auf diese Zusammenhänge liegt bei den bekannten Fliehkraftreglern das grösstmögliche Verhältnis der höchsten zur niedersten Leerlaufdrehzahl etwa bei dem Werte 5 : 1.
Nun ist es aber insbesondere bei Brennkraftmaschinen erwünscht, unter Beibehaltung der bisher üblichen Leerlaufdrehzahlen die Höehstdrehzahl wesentlich zu steigern. Diesem Bestreben können die bisher üblichen Fliehkraftregler aus dem vorgenannten Grunde nicht nachkommen, auch wenn als Reglerbelastung mehrere nacheinander zur Wirkung kommende Federsätze mit abgestufter Vorspannung und Steifigkeit angewendet oder (nach einem andern bekannten Vorschlag) ein Teil der Fliehgewichtsmasse nach einem bestimmten Hub durch an der Reglerwelle angebrachte Anschläge abgefangen und im Bereiche der höheren Drehzahlen nur der restliche Teil der ursprünglich wirksamen Masse zur Regelung benutzt wird. In beiden Fällen sind nämlich im oberen Drehzahlbereich die mit der Reglerwelle umlaufenden Massen sehr gross und erfordern eine entsprechend kräftige Ausführung des gesamten Reglers.
Durch den Erfindungsgegenstand werden die genannten Schwierigkeiten überwunden und damit die Möglichkeit geschaffen, das Drehzahlverhältnis etwa auf den Betrag 10 : 1 oder noch wesentlich über diesen Betrag zu steigern. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zwischen die Reglerwelle, um die die Fliehgewichte umlaufen, und die Antriebswelle eine sich selbsttätig mit der Drehzahl ändernde übersetzung eingeschaltet ist. Dies kann mit Vorteil in der Weise geschehen, dass die Reglerwelle über eine Fliehkraftkupplung, die oberhalb der Leerlaufdrehzahl die Reglerwelle freigibt, mit einem Antriebsmittel verbunden wird, das mit höherer Drehzahl umläuft als ein weiteres Antriebsmittel, welches über eine Freilaufkupplung die Welle anzutreiben vermag.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes soll näher im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben werden. Auf der Zeichnung ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen Fliehkraftregler und Fig. 2 ein senkrechter Mittelschnitt durch einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Reglers.
Von einer Welle 10, die eine (nicht gezeichnete) Einspritzpumpe antreibt, wird über ein Zahnräderpaar 11, 12 eine Hülse 15 und über ein weiteres Zahnräderpaar 13 und 14 mit grösserer Geschwindigkeit eine auf der Hülse für sich drehbar gelagerte Buchse 16 angetrieben. Die Hülse 15 ist ebenfalls für sich drehbar gelagert auf einer am Reglergehäuse 9 in Kugellagern 17 und 18 gelagerten Welle 20.
In diese sind zwei Führungsspindeln 21 für zwei durch Federn 22 belastete Fliehgewichte 23 eingesetzt, die mittels zweier Winkelhebel24 an einem in einer Bohrung der Welle 20 längsverschieblich gelagerten
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Verstellbolzen 25 angreifen. Dieser trägt eine Muffe 26, in der ein Gleitring 27 gelagert ist. Dieser greift an einem Arm eines in einer Achse 28 gelagerten Hebels 29 an, dessen anderer Hebelarm durch einen Lenker 31 mit einem Regelglied 30 der Einspritzpumpe verbunden ist. Die Achse 28 ist an einem
Schalthebel 32 angebracht, der durch ein ausserhalb des Gehäuses 9 befindliches (nicht gezeichnetes)
Schaltglied zwecks Veränderung der vom Regler einzuhaltenden Drehzahl um eine Achse 33 ver- schwenkt werden kann.
Mit der Welle 20 ist eine schmale zylindrische Trommel 34 verbunden ; diese besitzt eine nach der Antriebsseite offene Aussparung, in der eine mit der Hülse 15 in Eingriff stehende Freilaufkupplung untergebracht ist, die aus zwei Rollen 35 und einem Freilaufkern 36 besteht, in den zwei an der Hülse 15 angebrachte Mitnehmerklauen 19 eingreifen. Am Aussenmantel der Trommel 34 greifen Kupplungsbacken 37 an, die durch Federn 38 belastet sind. Die Widerlager 39 dieser Federn sind am Innenrand eines mit der Buchse 16 verbundenen schalenförmigen Teiles 40 abgestützt, der mit einem einwärts gestellten Randteil 41 die Kupplungsbacken teilweise übergreift und diese sicher und ohne Anwendung besonderer Befestigungsmittel in der in Fig. 1 dargestellten Lage hält.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind zwischen die Kupplungsbacken 37 noch Füllstücke 42 gelegt, die zur Führung der Backen dienen und zweckmässig mit diesen aus einer ringförmigen Scheibe ausgeschnitten sind.
Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende : Bei niedriger Drehzahl (Leerlauf) werden die
Kupplungsbacken 37 durch die Federn 38 gegen den Aussenmantel der Trommel 34 gepresst, die Welle 20 wird also durch die mit der schnell umlaufenden Buchse 16 verbundene Kupplungsschale 40 angetrieben, während die Rollen 35 nicht mit der Innenwand der Trommel 34 in Eingriff kommen können, die langsamer umlaufende Hülse 15 folglich leerläuft. Dabei üben die mit verhältnismässig grosser Versetzung angetriebenen Fliehgewichte, auch wenn die Antriebswelle 10 mit niedrigen Drehzahlen umläuft, bereits ausreichende Verstellkräfte aus, um die Leerlaufbrennstoffmenge mit Sicherheit beherrschen zu können.
Wird die Drehzahl gesteigert, so lösen sich die Kupplungsbaeken 37 unter dem Einfluss der Fliehkraft vom Trommelumfang und bewegen sieh entgegen der Kraft der Federn 38 gegen den Innenrand der Kupplungsschale 40. Die nunmehr von der Buchse 16 abgekuppelt Welle 20 wird jetzt von der langsamer als die Buchse umlaufenden Hülse 15 mitgenommen, da die Rollen 35 durch den mit Leitkurven versehenen Freilaufkern 36 nunmehr fest gegen die Innenwand der Trommel 34 gepresst werden.
Die Übersetzungsverhältnisse sind mit Hilfe der Zahnräder 11, 12, 13 und 14 zweckmässig so einzurichten, dass die Fliehgewichte 23 des Reglers nach dem Abschalten der Fliehkraftkupplung 37,40 durch die langsamer umlaufende Hülse 15 noch mit einer Drehzahl angetrieben werden, die ausreicht, um ein Zurückfallen der Fliehgewichte 23 gegen die Welle 20 zu verhüten. Oberhalb derjenigen Drehzahl der Antriebswelle 10, bei der die Fliehkraftkupplung abschaltet, d. h. oberhalb der Leerlaufdrehzahl, beginnt der Betriebsdrehzahlbereich, innerhalb dessen der Regler mittels des Schalthebels 32 in an sich bekannter Weise auf beliebige Drehzahlen eingestellt werden kann, die innerhalb des zulässigen Ungleiehformigkeitsgrades vom Regler selbsttätig aufrechterhalten werden.
Wenn der mit höherer Geschwindigkeit umlaufende Antrieb, im Ausführungsbeispiel die Buchse 16 mit der Kupplungsschale 40, nicht schon im Bereich der Leerlaufdrehzahl durch die Fliehkraftkupplung abgeschaltet wird, sondern erst nach Überschreiten einer bereits innerhalb der Betriebsdrehzahlen liegenden unteren Grenze, kann der Regler sowohl im unteren wie auch im oberen Betriebsdrehzahlbereieh durch Verschwenken des Schalthebels 32 auf beliebige Drehzahlen eingestellt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Fliehkraftregler, insbesondere zum Regeln der Brennstoffzufuhr von Einspritzbrennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Welle, um die die Fliehgewichte (23) umlaufen (Reglerwelle 20), und die Antriebswelle (10) eine sich selbsttätig mit der Drehzahl ändernde Übersetzung eingeschaltet ist.