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Vorrichtung zum Blockieren einer zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestimmten Welle in einer Drehrichtung
Zur Erhöhung des Fahrkomforts für den Lenker eines Kraftwagens wurde versucht, das Gaspedal in einer Dauergas- (Vollgas-) stellung feststellbar zu machen. Die Schwierigkeit bei Lösung dieser Aufgabe liegt darin, dass die Blockierung des Gaspedales jederzeit bei geringer Betätigung der Bremse sofort auto- matisch aufgehoben werden muss, da nur dann die Fahrsicherheit gewährleistet ist. Die Erfindung stellt eine einfache und sichere Lösung dieses Problems dar.
Die Regelung der Kraftstoffzufuhr und damit der jeweiligen Drehzahl des Verbrennungsmotors erfolgt entweder durch Verstellung der Drosselklappe oder - bei Dieselmotoren - des Einspritzreglers. Dies ge- schieht zumeist mit Hilfe eines vom Gaspedal aus zu bedienenden Gestänges, zu dessen Bestandteilen bei verschiedenen Wagentypen eine Welle gehört. Auch dort, wo-etwa bei Betätigung der Drosselklappe über einen mit dem Gaspedal gekuppelten Bowdenzug - keine Welle verwendet wird, lässt sich eine sol- che ohne jede Schwierigkeit einbauen, z. B. an einem herausragenden Ende der zum Kippen der Dros- selklappe dienenden Welle.
Die Erfindung besteht darin, dass die zum Gasgestänge gehörige oder zusätzlich eingebaute und mit diesem bzw. direkt mit der Drosselklappe des Vergasers oder mit dem Einspritzregler gekuppelte, in beiden Richtungen drehbare Welle oder eine auf diese drehfest aufgeschobene Walze von einer Schraubenfeder unter Reibungsschluss umschlungen wird, deren eines in die beim Niederdrücken des Gaspedales eingehaltene Drehrichtung der Welle weisendes Windungsende in dem die Vorrichtung umgebenden Gehäuse verankert ist, während das andere Ende entgegen der Windungsrichtung durch einen gegen Federkraft zu betätigenden, mit einer Schrägfläche ausgestatteten und mit dieser gegen das anzuhebende Federende beweglichen Schieber anhebbar ist.
Die Schraubenfeder besitzt einen etwas geringeren Windungsdurchmesser als der Durchmesser der Welle. Die auf der Welle satt aufliegende Feder gestattet eine Verdrehung der Welle nur in Richtung auf das fixierte Ende der Feder, während die Drehung in die Gegenrichtung bei genügender Vorspannung und Reibung praktisch verhindert wird.
Wenn die Schraubenfeder mit jenem Ende befestigt ist, das in die beim Niederdrücken des Gaspedales eingehaltene Drehrichtung der Welle weist, wird die Rückkehr der Welle in die Leerlaufstellung verhindert. In Richtung auf Vollgasstellung kann aber die Welle durch zusätzlichen Druck auf das Gaspedal weiter gedreht werden.
Die Blockierung der Welle gegen ihre Rückkehr in die Leerlaufstellung wird nach der Erfindung dadurch beseitigt, dass die Vorspannung der die Welle umschlingenden Schraubenfeder aufgehoben wird. Dies geschieht durch Anheben des nicht fixierten Windungsendes der Feder entgegen ihrer Windungsrichtung. Hiedurch werden alle Windungen der Feder gleichmässig in ihrem Windungsumfang vergrössert, u. zw. mit dem der Windungszahl entsprechenden Bruchteil des Rückverdrehungsweges der Feder. Eine entsprechende Vergrösserung ihres Windungsdurchmessers ist die Folge. Wird z. B. das Windungsende der Feder um 5 mm rückverdreht und hat sie fünf Windungen, so vergrössert sich der Umfang jeder Windung um einen Millimeter, woraus sich eine Vergrösserung des Windungsdurchmessers um etwas mehr als 0. mm ergibt.
Dies ist in der Praxis mehr als ausreichend, um ein sicheres Aufheben der Blockierung zu bewirken.
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Das nicht fixierte Federende kann z. B. durch einen Stössel, einen Hebel oder einen Schieber ange- hoben werden. Das Anheben kann aber auch durch einen unmittelbar am Federende angreifenden Bowden- zug erfolgen.
Um die Blockiervorrichtung für ständig ein-und ausschalten zu können, ist am Armaturenbrett oder an der Lenksäule des Kraftfahrzeuges ein feststellbarer Bedienungsknopf oder Schalthebel vorhanden, der über einen Bowdenzug oder ein Gestänge mit dem das Federende anhebenden Stössel (Hebel, Schieber) verbunden ist. Dieser ist überdies durch einen weiteren Bowdenzug oder ein zweites Gestänge mit dem
Bremspedal verbunden, um bei eingeschalteter Blockiervorrichtung jederzeit bei Betätigung der Fussbrem- se die Freigabe der blockierten Welle zu erreichen.
Es ist von Vorteil, wenn auch bei Betätigung des Kupplungspedales die Blockierung der Welle aufge- hoben wird. Würde nämlich die mit der Welle gekuppelte Drosselklappe oder der Einspritzregler nicht in die Leerlaufstellung zurückkehren können, so würde die Drehzahl des nunmehr unbelastet laufenden Mo- tors plötzlich stark ansteigen und - abgesehen vom Entstehen eines übergrossen Motorgeräusches-den
Schaltvorgang erschweren.
Beim Betätigen des Brems-oder Kupplungspedales soll das freie Federende womöglich ohne Rücksicht darauf, ob das Pedal weniger oder stärker durchgetreten wird, immer gleichmässig um dieselbe Distanz angehoben werden. Dies wird am besten durch Verwendung eines Schiebers erreicht, der zum Anheben des vorstehenden Federendes bzw. des hiefür vorgesehenen Stössels eine Schrägfläche besitzt und über einen
Bowdenzug mit dem Brems- bzw. Kupplungspedal verbunden ist. Das Anheben des Stössels und des Feder- endes erfolgt dann ohne Rücksicht auf den beim Niedertreten des Brems- oder Kupplungspedales gegebenen
Seilzugweg immer gleichmässig um die Höhe der Schrägfläche.
An Stelle eines einheitlichen, über je einen Bowdenzug oder ein Gestänge mit Brems- und Kupplungs- pedal und mit dem Bedienungsknopf verbundenen Schiebers kann auch je ein dem Brems- und Kupplungspedal sowie dem Bedienungsknopf zugeordneter Schieber verwendet werden.
Die Vorspannung der Feder wird am einfachsten dadurch erreicht, dass sie einen geringeren Windungsdurchmesser besitzt, als der Durchmesser der Welle. Es kann aber auch zur Erzielung oder Vergrösserung der Vorspannung eine zweite Feder (Vorspannfeder) verwendet werden, die erst durch ihre Kraft das satte Anliegen der Schraubenfeder auf der Welle bewirkt. In diesem Fall wird die Blockierung der Welle dadurch aufgehoben, dass die Wirkung der Vorspannfeder auf die zu spannende Schraubenfeder beseitigt oder verringert wird. Dies kann etwa durch einen Stössel oder Schieber auf die beschriebene Weise geschehen.
Das Ausmass der Blockierung der Welle hängt zunächst von den Passungsverhältnissen zwischen Innendurchmesser der Schraubenfeder und Aussendurchmesser der Welle, ferner von der Spannkraft der auf die Welle aufgeschobenen Feder und von der Zahl ihrer Windungen ab. Da die Vergrösserung der Windungszahl der Feder notwendigerweise eine Vergrösserung des Rückverdrehungsweges des freien Federendes zum Aufheben der Blockierung bedingt, können zwei gegensinnig gewickelte und an ihrem freien, anhebbaren Federende miteinander verbundene Federn, oder eine entsprechend gewickelte einheitliche Feder verwendet werden. Überdies kann der Reibungsschluss durch Verwendung einer Feder vergrössert werden, die aus einem Draht mit rechteckigem Profil hergestellt ist.
Durch Aufsetzen einer gegen Verdrehung gesicherten Walze auf die zu blockierende Welle wird der Wirkungsgrad der Blockierung gegenüber der auf die Welle wirkenden Rückverdrehungskraft der Rückzugsfeder des Gasgestänges erhöht.
Statt der Schraubenfeder kann um die Welle auch ein Seil, Band od. dgl. geschlungen sein. Das in die beim Niederdrücken des Gaspedales eingehaltene Drehrichtung der Welle weisende Seilende ist in dem die Vorrichtung umgebenden Gehäuse befestigt. Das andere Ende des Seiles, das mindestens einmal um die Welle geschlungen sein muss, ohne dass die Windungen des Seiles übereinander liegen, wird durch die Kraft einer starken Feder gespannt, so dass das Seil die Welle fest umschlingt. Hiedurch wird die gleiche Blockierwirkung erzielt wie mit der Schraubenfeder. Die Welle lässt sich nur in Richtung auf das fixierte Ende des Seiles drehen.
Die Blockierung der Welle wird aufgehoben, wenn die auf das gespannte Seilende wirkende Federkraft beseitigt oder doch entsprechend vermindert wird. Dies kann durch einen Stössel, einen Hebel oder einen Schieber geschehen. Der Stössel (Hebel, Schieber) steht über je einen Bowdenzug oder ein Gestänge mit dem Bedienungsknopf, dem Brems- und Kupplungspedal in Verbindung.
Die Haltekraft des Seiles auf der zu blockierenden Welle hängt neben der Seilspannung u. a. auch von der Anzahl der Seilwindungen ab. Der Vermehrung der Seilwindungen sind aber enge technische Grenzen gesetzt, weil sich die Verminderung der Seilspannung zunächst nur auf die dem entspannten Seil-
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ende näheren Windungen auswirkt. In der Praxis wird deshalb das Seil nicht viel mehr als zweimal um die
Welle geschlungen werden können. Um dennoch eine genügende Haltekraft zu erzielen, können mehrere
Seile nebeneinander um die Welle geschlungen werden, wobei die zu spannenden freien Seilenden zweckmässigerweise gemeinsam (etwa mit Hilfe eines Spannbügels) gespannt werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 - 6 zei- gen einen Blockiermechanismus, der als Halteelement eine Schraubenfeder besitzt. In Fig. 1-3 wird die Vorrichtung in eingeschaltetem Zustand, in Fig. 4 - 6 durch Betätigung der Bremse in ausgeschal- tetem Mechanismus gezeigt, wobei Fig. 1 und 4 Aufrisse und Fig. 2 und 5 Grundrisse sind ; das Gehäuse ist teilweise weggeschnitten. Die Fig. 3 und 6 stellen Schnitte durch das Gehäuse und den Schieber in den Ebenen A-A'der Fig. 1 bzw. 4 mit Seitenansicht der Vorrichtung dar, wobei vom Stössel der das anzuhebende Federende verdeckende obere Teil weggeschnitten ist.
In Fig. 7 ist eine Blockiervorrichtung, die als Halteelement ein Seil besitzt, im Aufriss und in Fig. 8 im Schnitt der Ebene A-A'der Fig. 7 veranschaulicht.
Die Vorrichtung ist in einem Gehäuse 1 untergebracht ; dieses dient in seinem oberen Teil la zur Aufnahme der auf der Welle 5 fest aufsitzenden Walze 2, während im unteren Teil lb der Schieber 3 untergebracht ist. Beide Gehäuseteile sind durch ein Mittelstück 1c miteinander verbunden, das dem Stössel 4 als Führung dient.
Die zum Gasgestänge gehörige Welle 5 ist in den Gleitlagern 6 und 6'im Gehäuse 1 drehbar gelagert.
Auf die Walze 2 ist die satt anliegende Schraubenfeder 7 aufgeschoben, die mit ihrem Windungsende 7a durch die Halteschraube 8 im Gehäuse fixiert ist. Das freie Windungsende 7b wird in der Nut 9 des Stössels 4 geführt. Der Stössel 4 ist in seinem unteren Ende als Gabel 10 ausgebildet, in welcher auf der Achse 11 die Rolle 12 drehbar gelagert ist ; mit dieser sitzt der Stössel 4 auf dem Schieber 3 auf.
Der Schieber 3 weist eine im Schnitt trapezförmige Ausnehmung 3a auf, zu der die Schrägfläche 13 gehört. Bei eingeschaltetem Blockiermechanismus kommt die Rolle 12 des Stössels 4 in die trapezförmige Ausnehmung 3a zu liegen. Wird der Schieber 3 und der mit ihm starr verbundene Ansatz 14 entgegen der Kraft der im Widerlager 15 abgestützten Druckfeder 18, die durch den im Bohrloch 16 gleitenden Stab 17 geführt wird, mit Hilfe eines der drei zu den Bowdenzügen 19a, 19b, 19c gehörigen Zugseile 20a, 20b, 20c angezogen, so muss die in der Ausnehmung des Schiebers 3a liegende Rolle 12 auf der Schrägflä- che 13 auflaufen, wodurch der Stössel 4 und damit das freie Federende 7b angehoben wird.
Eine entsprechende Rückverdrehung der Schraubenfeder 7 und die Vergrösserung ihres Windungsdurchmessers ist die Folge, so dass die Blockierung der Walze 2 und der mit ihr fest verbundenen Welle 5 beseitigt wird.
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verbundenen Ansatzes 22 gleitend hindurchgeführt und mit den dahinter angelöteten Endstücken 23a, 23b, 23c versehen. Die Umhüllungen der Bowdenzüge 19a, 19b, 19c sind im Gegenlager 24 abgestützt. Der Bowdenzug 19a führt zum Bedienungsknopf am Armaturenbrett, der Bowdenzug 19b zum Kupplungspedal und der Bowdenzug 19c zum Bremspedal des Kraftwagens. Wird nach beendeter Bremsung das Bremspedal losgelassen, so wird das Zugseil des Bowdenzuges entspannt, so dass der Schieber 3 durch die Kraft der Feder 18 in seine Ausgangslage zurückgeführt wird.
Der Stössel 4 kann mit seiner Rolle 12 über die Schrägfläche 13 in die Ausnehmung 3a durch die Kraft der Feder 7 gedrückt werden. Diese liegt nun wieder fest um die Walze 2, so dass diese und die Welle 5 neuerlich blockiert werden.
Bei der in Fig. 7 und 8 dargestellten Blockiervorrichtung ist die im Gehäuse 1 untergebrachte Walze 2 von dem mit der Halteschraube 8 an einem Ende im Gehäuse 1 befestigten Seil 25 einmal umschlungen. Das freie Ende des Seiles 25 verläuft in der Windungsachse der Spannfeder 26 und ist im Stössel 4 verankert. Durch die Kraft der Feder 26 wird der Stössel 4 nach unten gedrückt und dadurch das Seil 25 straff gespannt, so dass die Rolle 12 des Stössels 4 in die trapezförmige Ausnehmung 3a des Schiebers 3 zu liegen kommt. Wird der Schieber 3 vorgezogen, so läuft die Rolle 12 auf der Schrägfläche 13 auf, wodurch der Stössel 4 angehoben, die Spannfeder 26 zusammengedrückt und dadurch die Spannung des Seiles 25 aufgehoben wird.
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