AT399023B - Einrichtung zur drehzahlabhängigen verstellung des relativen drehwinkels zwischen zwei drehgekuppelten bauteilen - Google Patents

Description

AT 399 023 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur drehzahlabhängigen Verstellung des relativen Drehwinkels zwischen zwei drehgekuppelten Bauteilen mit gemeinsamer Drehachse, insbesondere zur Verstellung des Förderbeginns einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem Fliehkraftmeßwerk, dessen federbelastete Fliehgewichte jeweils über in einer Radialebene unterschiedliche Führungsrichtung aufweisende Gleitführungen mit beiden Bauteilen in Eingriff stehen, wobei einer der Bauteile, abgesehen von einer Durchtrittsstelle, innerhalb des im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten, gehäuseartigen, mit flüssigem Schmiermedium zumindest teilweise gefüllten anderen Bauteils angeordnet und gegenüber diesem an einer Lagerfläche an der Innenseite von dessen Mantelfläche zentriert ist, wobei die Lagerflächen dieses Zentrierungslagers im Bereich des im Betrieb der Einrichtung infolge der Fliehkraft nach außen gedrückten Schmiermediums liegen, die Lagerfiäche an der Außenseite des inneren Bauteiles durchgehend ausgebildet ist und vorzugsweise der Bereich innerhalb des inneren Bauteiles zur Aufnahme des Fliehkraftmeßwerkes dient.

Eine solche Einrichtung wurde z.B. durch die DE-AS 2 049 914 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist die der Innenseite des äußeren Bauteils entsprechende Gegenfläche des inneren Bauteils durch die Führungsbahn der Fliehgewichte unterbrochen. Dadurch ergibt sich aber der Nachteil, daß aufgrund dieser Unterbrechungen die Ausbildung eines zusammenhängenden Schmierfilms zwischen den beiden drehgekuppelten Bauteilen unterbunden wird, wodurch die Schmierung erheblich leidet. Weiters ist zufolge der Anordnung der Führungsbahnen für die Fliehgewichte gemäß dieser bekannten Anordnung der Nachteil gegeben, daß besonders bei größeren zu übertragenden Momenten die Fliehgewichte bei ihrer Verstellbewegung die beiden seitlichen FCihrungsflächen aufspreizen und somit zu einem Verkeilen des inneren Bauteils im Zentrierungslager führen. Besonders im Zusammenhang mit der zuerst angesprochenen schlechten Schmierung kann bei der aus dem genannten Vorhalt bekannten Ausbildung eine Sicherstellung der gewünschten Funktion nur durch Vergrößerung des Arbeitsvermögens und damit der Masse der Fliehgewichte selbst erreicht werden, was im Hinblick auf die damit einhergehende Vergrößerung von Gesamtgewicht und Bauvolumen nachteilig ist.

Weiters wurde durch die AT-PS 177 966 eine Anordnung zur drehzahlabhängigen Verstellung des relativen Drehwinkels zwischen zwei drehgekuppelten Bauteilen mit gemeinsamer Drehachse bekannt, bei der die Lagerfläche an der Innenseite der Mantelfläche des äußeren Bauteiles mit einer durchgehenden Lagerfläche an der Außenseite eines am inneren Bauteil angeordneten Zylindermantels zusammenwirkt. Allerdings unterscheidet sich diese Einrichtung von der eingangs erwähnten sehr wesentlich, da diese keine Verstellung über Gleitsteine ermöglicht und statt in einer Radialebene unterschiedliche Führungen aufweisenden Gleitführungen, die an den beiden zu verstellenden Bauteilen angeordnet sind, Kurvenbahnen an den Fliehgewichten aufweist, die mit einem der beiden Bauteile in Verbindung stehen und auf den anderen Bauteil einwirken. Bei dieser Lösung ergibt sich allerdings der Nachteil, daß an den Kurvenbahnen der Fliehgewichte Linienberührung mit den damit zusammenwirkenden Elementen des anderen Bauteils auftritt, was insbesonders nach längerer Gebrauchsdauer einer derartigen Anordnung zum Ausschlagen bestimmter bevorzugter Positionen und damit zu starken Einbußen hinsichtlich des Regel- bzw. Verstellvermögens führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und insbesonders eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß im gesamten Betriebsbereich eine gute Schmierung des Zentrierungslagers sichergestellt ist, wobei weiters auch eine platzsparende Anordnung der Einrichtung trotz Sicherstellung der gewünschten Funktion gegeben sein soll.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß die Lagerfläche an der Innenseite der Mantelfläche des gehäuseartigen Bauteiles in an sich bekannter Weise mit der sich im wesentlichen durchgehend über die gesamte Breite des inneren Bauteiles erstreckenden Lagerfläche des inneren Bauteiles zusammenwirkt, die an einem ringförmigen Ansatz des inneren Bauteiles angeordnet ist, an welchem Ansatz Bohrungen zur Zufuhr von Schmiermedium zu den Lagerflächen angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Bereich innerhalb des ringförmigen Ansatzes zur Aufnahme des Fliehkraftmeßwerkes dient. Durch diese Maßnahmen wird die Ausbildung eines durchgehenden Schmierfilms sichergestellt, wobei die Zufuhr von Schmiermittel auf sehr einfache Weise über die Bohrungen des inneren Bauteils sichergestellt wird und die Förderung des flüssigen Schmiermittels im Betrieb durch die Fliehkraft erfolgen kann. Auf diese Weise wird eine optimale Schmierung sichergestellt.

Da im Betrieb der Einrichtung das flüssige Schmiermedium innerhalb des gehäuseartig ausgebildeten Bauteils stets zufolge der Fliehkraft in die am weitesten von der Drehachse entfernten Bereiche gedrückt wird, ist durch eine Anordnung der Lagerfläche des Zentrierungslagers in diesem Bereich sichergestellt, daß der Druck des Schmiermediums mit zunehmender Drehzahl sogar noch erhöht wird, womit die auf diese Weise erhaltene Einrichtung bei höheren Drehzahlen und damit üblicherweise höheren über die 2

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Einrichtung zu übertragenden Drehmomenten eine gegenüber niedrigen Drehzahlen noch erleichterte Verstellbarkeit besitzt.

Weiters wird auf sehr einfache Weise der zur Verfügung stehende Bauraum optimal für die Verbesserung der Schmierung des Zentrierungslagers ausgenutzt.

Eine weitere Verbesserung der Ausnutzung des Bauraumes der Einrichtung ist dadurch möglich, daß der Bereich innerhalb der Lagerfläche des Zentrierungslagers zur Aufnahme des Fliehkraftmeßwerks dient, wodurch eine äußerst kompakte Bauweise mit hohem Arbeitsvermögen erhalten wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung im Stillstand bzw. bei geringen Drehzahlen, Fig. 2 zeigt einen der Fig. 1 entsprechenden teilweisen Schnitt bei hohen Drehzahlen der Einrichtung, Fig. 3 zeigt eine Ansicht entlang des Pfeiles III In Fig. 2, Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2 und Fig. 6 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht bei abgenommenem Dichtungsdeckel.

Auf einem kegelstumpfförmigen Ansatz 1 einer Welle 2 sitzt ein mit einer entsprechenden Nabe 3 versehener, üblicherweise als Mitnehmer bezeichneter Bauteil 4, der mittels einer Hutmutter 5, die auf einem Gewindeansatz 6 aufgeschraubt ist und gegen eine Scheibe 7 drückt, befestigt ist. Zur Drehsicherung ist eine Nutfeder oder ein ähnlicher Bauteil - hier mit 8 bezeichnet - vorgesehen; ein Ring 9 am Außenumfang der Hutmutter 5 dient zur Abdichtung bzw. auch zur Drehsicherung.

Die Nabe 3 des Bauteils 4 ist über einen diagonal verlaufenden Führungsträger 10 (siehe auch Fig. 6) mit einem ringförmigen Ansatz 11 in Verbindung, der an seiner Außenseite als Lagerfläche 12' ausgebildet ist.

Der Bauteil 4 ist - abgesehen von einer Durchtrittsstelle 13, an der eine Dichtung 14 angeordnet ist -innerhalb eines gehäuseartig ausgebildeten anderen Bauteils 15 - üblicherweise als Gehäuse angesprochen - angeordnet und gegenüber diesem nach Art eines Gleitlagers an der Lagerfläche 12 des äußeren Bauteils 15 zentriert. Dabei gleitet der innere Bauteil 4 mit seiner durchgehenden Lagerfläche 12' an der Lagerfläche 12 des äußeren Bauteils 15 entlang. Der Bauteil 15 besteht dabei im wesentlichen aus dem eigentlichen Zentrierungsteil 16 sowie einem stirnsertig mit diesem verschraubten Dichtungsdeckei 17, der die Dichtung 14 trägt und mittels einer weiteren Dichtung 18 gegen den Zentrierungsteil 16 abgedichtet ist.

Der auf hier nicht weiter behandelte Art zur Einleitung bzw. Übertragung eines Drehmoments ausgebildete Bauteil 15 weist im Achsbereich eine Montageöffnung für die Hutmutter 5 auf, welche im normalen Betrieb der Einrichtung mittels einer Verschlußschraube 19 verschlossen und mit einer Dichtung 20 abgedichtet ist.

Innerhalb der äußeren Lagerfläche 12 des Zentrierungslagers bzw. innerhalb des ringförmigen Ansatzes 11 ist ein Fliehkraftmeßwerk 21 angeordnet, das zur drehzahlabhängigen Verstellung des relativen Drehwinkels zwischen den beiden Bauteilen 4 und 15 dient. Dieses Fliehkraftmeßwerk weist zwei im wesentlichen sichelförmig ausgebildete Fliehgewichte 22 auf, die über je zwei Federwerke 23 zusammengespannt sind und die sich je nach Drehzahl der gesamten Einrichtung in einer mehr oder weniger weit von der Achse 24 entfernten Stellung befinden.

Die Federwerke 23 des Fliehkraftmeßwerkes 21 haben jeweils - wie in Fig. 4 rechts und in Fig. 5 links dargestellt - ein zentrales Führungsstück 25, an dem über eine Schraube 26 ein äußerer Federteller 27 befestigt ist, sowie einen inneren Federteller 28, der zur Abstützung einer der beiden Federn 29 dient; die äußere Feder 30 ist dabei unmittelbar am Fliehgewicht 22 abgestützt. Damit ist sichergestellt, daß bei steigender Drehzahl der Einrichtung vorerst die Fliehgewichte 22 gegen die Kraft der Feder 30 alleine und erst ab einer gewissen Drehzahl zusätzlich auch gegen die Kraft der Feder 29 nach außen gehen, was eine Beeinflussung der Verstellcharakteristik der Einrichtung erlaubt.

Andererseits ist es natürlich auch möglich - wie im linken Teil der Fig. 4 bzw. rechten Teil der Fig. 5 dargestellt - jeweils die Federwerke mit nur einer einzelnen Feder 30 und entsprechenden Federtellern 27', 28' auszustatten.

Der Vollständigkeit halber ist hier darauf hinzuweisen, daß die Fig. 1 und 4 die Fliehgewichte 22 in ihrer inneren Stellung - also bei geringer Drehzahl bzw. stehender Einrichtung - und die Fig. 2 und 5 die Fliehgewichte in ihrer äußeren Stellung - also bei hoher Drehzahl der Einrichtung - zeigen.

Die Fliehgewichte 22 weisen an ihrer in den Fig. 1 und 2 rechten Seite Gleitführungen 31 (siehe Fig. 6) auf, die mit den parallel verlaufenden Seitenflächen des Führungsträgers 10 des Bauteils 4 Zusammenwirken und eine radiale Führung der drehzahlabhängigen Bewegung der Fliehgewichte 22 gegenüber dem Bauteil 4 sicherstellen. Auf der gegenüberliegenden, in den Fig. 1 und 2 linken Seite, weisen die Fliehgewichte Gleitführungen 32 (siehe Fig. 4 und 5) auf, die in einem Winkel 33 zur Führungsrichtung der anderen Gleitführungen 31 liegen und mit Gleitstücken 34 Zusammenwirken. Die Gleitstücke 34 sind dabei an Bolzen 35 um Achsen 36 verschwenkbar gelagert, wobei die Bolzen 35 ihrerseits in entsprechenden 3

Claims (2)

1. AT 399 023 B Bohrungen des Zentrierungsteils 16 des Bauteils 15 festgehalten sind. Durch die sich bei steigender Drehzahl entgegen der Wirkung der Federwerke 23 bewegenden Fliehgewichte 22 wird zufolge der gegeneinander geneigt verlaufenden Gleitführungen 31 und 32 eine relative Verdrehung der über die Fliehgewichte 22 drehgekuppelten Bauteile 4 und 15 erzwungen, welche s beispielsweise in der Größenordnung von 50 bis 10 · liegen kann. Der Innenraum der Einrichtung ist in hier nicht dargestellter Weise zumindest teilweise mit flüssigem Schmiermedium gefüllt, weiches zur Schmierung der Gleitführungen 31, 32, über Bohrungen 37 zur Schmierung der Lagerung der Gleitstücke 34 und über Bohrungen 38 im ringförmigen Ansatz 11 auch zur Schmierung der Lagerflächen 12, 12' des Zentrierungslagers zwischen dem Bauteil 4 und dem Bauteil 15 io dient. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Anordnung der äußeren Lagerfläche 12 des Zentrierungslagers im Bereich des im Betrieb der Einrichtung infolge der Fliehkraft nach außen gedrückten Schmiermediums, da damit ein mit steigender Drehzahl ansteigender Schmiermediumdruck im Bereich dieser Lagerfläche gegeben ist. Durch die weiter innen, d.h. näher zur Achse 24, liegende Dichtung 14 ist der dort anstehende Schmiermediumdruck wesentlich geringer bzw. bei entsprechender Drehzahl oder is entsprechendem Füllstand des Schmiermediums sogar verschwindend, was die Abdichtung der Einrichtung im Betrieb sehr erleichtert. Der Vollständigkeit halber ist noch auf Fig. 3 hinzuweisen, welche die Anordnung von Vertiefungen 39 im Dichtungsdeckel 17 zeigt, welche den Angriff eines Verdrehwerkzeuges für die Verschraubung des Dichtungsdeckels 17 mit dem Zentrierungsteil 16 erlauben. 20 Patentansprüche 1. Einrichtung zur drehzahlabhängigen Verstellung des relativen Drehwinkels zwischen zwei drehgekuppelten Bauteilen mit gemeinsamer Drehachse, insbesondere zur Verstellung des Förderbeginns einer 25 Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem Fliehkraftmeßwerk, dessen federbelastete Fliehgewichte jeweils über in einer Radialebene unterschiedliche Führungsrichtung aufweisende Gleitführungen mit beiden Bauteilen in Eingriff stehen, wobei einer der Bauteile, abgesehen von einer Durchtrittsstelle, innerhalb des im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten, gehäuseartigen, mit flüssigem Schmiermedium zumindest teilweise gefüllten anderen Bauteils angeordnet und gegenüber 30 diesem an einer Lagerfläche an der Innenseite von dessen Mantelfläche zentriert ist, wobei die Lagerflächen dieses Zentrierungslagers im Bereich des im Betrieb der Einrichtung infolge der Fliehkraft nach außen gedrückten Schmiermediums liegen, die Lagerfläche an der Außenseite des inneren Bauteiles durchgehend ausgebildet ist und vorzugsweise der Bereich innerhalb des inneren Bauteiles zur Aufnahme des Fliehkraftmeßwerkes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (12) an 35 der Innenseite der Mantelfläche des gehäuseartigen Bauteiles (15) in an sich bekannter Weise mit der sich im wesentlichen durchgehend über die gesamte Breite des inneren Bauteiles (4) erstreckenden Lagerfläche (12’) des inneren Bauteiles (4) zusammenwirkt, die an einem ringförmigen Ansatz (11) des inneren Bauteiles (4) angeordnet ist, an welchem Ansatz (11) Bohrungen (38) zur Zufuhr von Schmiermedium zu den Lagerflächen (12, 12') angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Bereich innerhalb des 40 ringförmigen Ansatzes (11) zur Aufnahme des Fliehkraftmeßwerkes (21) dient. Hiezu
2. 2 Blatt Zeichnungen 45 50 4 55