AT513028B1 - Einspritzpumpe mit Fliehkraftregler - Google Patents

Abstract

Eine Einspritzpumpe (1) besteht aus einem Gehäuse (11), einer in diesem drehbar gelagerten, von der Kurbelwelle des Motors aus angetriebenen Einspritznockenwelle (17), mindestens einer am oder im Gehäuse (11) angebrachten Pumpeinheit (15) mit einer verschiebbaren Regelstange (37) zur Einstellung der Einspritzmenge und einem Fliehkraftregler mit Fliehgewichten (30). Um eine Einspritzpumpe zu schaffen, die in Längsrichtung kurz, einfach im Aufbau und sicher im Betrieb ist, ist die Einspritznockenwelle (17) hohl und von einer Stange (31) durchsetzt, auf die an ihrem Ende (44) an der Antriebsseite Hebelarme (43) der Fliehgewichte (30) einwirken, und deren anderes Ende (34) mit der Regelstange (37) in Wirkverbindung steht.

Description

österreichisches Patentamt AT513 028B1 2014-01-15

EINSPRITZPUMPE MIT FLIEHKRAFTREGLER GEGENSTAND

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe bestehend aus einem Gehäuse, einer in diesem drehbar gelagerten, von der Kurbelwelle des Motors aus angetriebenen und im Gehäuse gelagerten Einspritznockenwelle, mindestens einer am oder im Gehäuse angebrachten Pumpeinheit mit einer verschiebbaren Regelstange zur Einstellung der Einspritzmenge, einem Fliehkraftregler mit an der Einspritznockenwelle angebrachten Fliehgewichten. Derartige Einspritzpumpen kommen in einfachen Dieselmotoren zum Einsatz, wie sie beispielsweise in Baumaschinen, Motorgeneratoreinheiten oder Kleinfahrzeugen verwendet werden.

STAND DER TECHNIK

[0002] Aus der DE 38 31 788 A1 ist eine derartige Einspritzpumpe bekannt. Die Einspritznockenwelle hat dort zwei Abschnitte. Der erste Abschnitt ist im Gehäuse gelagert, hat die Einspritznocken und ist an seinem freien Ende angetrieben. Der zweite Abschnitt ragt weit in ein Reglergehäuse hinein. An seinem freien Ende ist fliegend ein Rotationskörper mit darin schwenkbar gelagerten Fliehgewichten angeordnet. Die Fliehgewichte wirken auf eine auf dem zweiten Abschnitt geführte Schiebemuffe. Diese Bauweise beansprucht in Längsrichtung viel Bauraum und ist wegen der langen Welle schwingungsanfällig.

[0003] Die Offenlegungsschrift DE 2364840 hat den Regler einer Einspritzpumpe zum Gegenstand. In dessen Gehäuse ragt ein Ende der Einspritznockenwelle, auf welchem ein Rotationskörper mit darin schwenkbar gelagerten Fliehgewichten sitzt und weiters eine von diesen beaufschlagte und mit einem Hebel verbundene Schiebemuffe. Für die Wirkverbindung zwischen der rotierenden Muffe und einer Gabel am Ende des Hebels ist ein Nutring und ein Drucklager vorgesehen. Diese im Reglergehäuse untergebrachten Bauteile und deren Schiebeweg erfordern eine Verlängerung der Einspritznockenwelle in das Gehäuse, was dessen Raumbedarf erheblich vergrößert.

[0004] Schließlich ist aus der US 3,572,303 eine derartige Einspritzpumpe bekannt, deren Einspritznockenwelle ebenfalls in das Reglergehäuse ragt und darin einen Fliehkraftregler, eine Schiebemuffe und ein Drucklager aufnimmt. Der Fliehkraftregler hat hier keine schwenkbaren, sondern entlang einer schrägen Führung verschiebbare Fliehgewichte was die Einbaulänge weiter vergrößert und obendrein reibungsbehaftet ist.

PROBLEM/LÖSUNG

[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diesen Mängeln abzuhelfen und eine Einspritzpumpe zu schaffen, die kurz in Längsrichtung, einfach im Aufbau und sicher im Betrieb ist. Erfindungsgemäß ist die Einspritznockenwelle hohl und von einer konzentrischen Stange durchsetzt, auf die an der Antriebsseite die Fliehgewichte einwirken, und an deren anderem Ende die Stange mit der Regelstange in Wirkverbindung steht. Dank der die Einspritznockenwelle durchsetzenden Stange und des Abgriffs ihrer Verschiebung durch die Fliehgewichte an ihrem anderen Ende ist die Einspritznockenwelle, und damit auch die ganze Einspritzpumpe, um die Länge der Schiebemuffe und um ihren Verschiebeweg kürzer. Die kürzere Einspritznockenwelle und die Anordnung der Fliehgewichte auf der Antriebsseite sind auch hinsichtlich Schwingungen günstiger. Weiters ist dadurch das andere Ende der Stange gut zugänglich und auf kürzestem Weg mit der Regelstange verbindbar.

[0006] In Weiterbildung der Erfindung ist auf der Einspritznockenwelle auf der Seite der Fliehgewichte ein Antriebszahnrad drehfest angebracht und greift an deren anderem Ende ein federbelasteter schwenkbarer Hebel mit einem ersten Berührungspunkt an der Stange an, welcher Hebel mit einem zweiten Berührungspunkt an der Regelstange angreift. Das Antriebszahnrad kann sowohl mit einem weiteren Zahnrad kämmen, etwa einem Zahnrad auf der Kurbelwelle, als auch mit einem Zahnriemen oder mit einer Kette Zusammenwirken. Die Anordnung der 1 /7 österreichisches Patentamt AT513 028B1 2014-01-15

Fliehgewichte auf der Seite des Antriebszahnrades ist günstig, sowohl hinsichtlich Drehschwingungen der Einspritznockenwelle, als auch wegen der Nähe von deren Lager. Weiters ist dadurch die Einspritznockenwelle an ihrem anderen Ende gut zugänglich, was eine Raum sparende Unterbringung der Verbindungsorgane zur Regelstange erlaubt.

[0007] Für die Anordnung der Fliehgewichte auf der Einspritznockenwelle gibt es zwei vorteilhafte Varianten. In einer ersten Ausführungsform sind die Fliehgewichte auf der Einspritznockenwelle zwischen dem Antriebszahnrad und den Einspritznocken angeordnet und Hebelarme der Fliehgewichte greifen durch Fenster in der Einspritznockenwelle und wirken auf das antriebsseitige Ende der Stange. So sind die Fliehgewichte geschützt und gut geschmiert im Gehäuse untergebracht.

[0008] In einer zweiten Ausführungsform sind die Fliehgewichte am beziehungsweise im Antriebszahnrad angeordnet und ihre Hebelarme wirken auf das antriebsseitige Ende der Stange. So ist die Baulänge weiter verkürzt und der Zusammenbau ist einfacher.

[0009] Ein vorteilhaftes Detail besteht darin, dass die Stange in der Einspritznockenwelle in der Nähe ihrer beiden Enden in Büchsen geführt ist. Diese wirken als Dichtung und auch, wenn sie die Stange unter Reibung berühren, als Schwingungsdämpfung.

[0010] In Weiterbildung der Erfindung ist der schwenkbare Hebel um einen Drehpunkt schwenkbar ist, welcher Hebel bezüglich des Gehäuses verlagerbar ist. Durch Verlagerung des Drehpunktes kann auf einfachste Weise die gewünschte Einspritzmenge und damit auch die dann konstant zu haltende Drehzahl eingestellt werden.

[0011] Vorzugsweise ist die Regelstange im Gehäuse der Einspritzpumpe längsverschieblich geführt und mit Zapfen versehen, die in Gabeln eingreifen. Die Gabeln sind fest mit (nicht abgebildeten) Drehbüchsen verbunden, die das Fördervolumen pro Hub des Pumpenkolbens einstellen.

FIGUREN

[0012] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar: [0013] Fig. 1: Einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung, [0014] Fig. 2: Einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung, [0015] Fig. 3: Detail X in Fig. 1.

Beschreibung [0016] In Fig. 1 ist eine an einer (nicht dargestellten) Verbrennungskraftmaschine angebaute Einspritzpumpe mit 1 bezeichnet. Ihr Gehäuse 11 bildet eine vordere (12) und eine hintere Lagenwand 13 und nimmt eine der Zylinderzahl der Verbrennungskraftmaschine entsprechende Anzahl von Pumpeinheiten 15 auf. Von diesen (15) führen Einspritzleitungen 16 zu den einzelnen Zylindern. Es kann auch nur eine einzelne Pumpeinheit 15 vorhanden sein. In Lagern 27,28 in den Lagerwänden 12, 13 ist eine Einspritznockenwelle 17 gelagert, die über das vordere Lager 27 hinaus aus dem Gehäuse 11 verlängert und an ihrem Ende mit einem Antriebszahnrad 18 versehen ist. Das Antriebszahnrad 18 wird von der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine aus durch Verzahnungseingriff oder über eine Kette oder einen Zahnriemen angetrieben (alle nicht dargestellt). Es ist durch einen konzentrischen Gewindebolzen 19 auf der Einspritznockenwelle 17 gesichert.

[0017] Die Einspritznockenwelle 17 ist über ihre ganze Länge innen hohl und nimmt eine konzentrische und in Längsrichtung verschiebbare Stange 31 auf. Zwischen ihrem vorderen Lager 27 und dem Antriebszahnrad 18 ist ein Fliehgewichtsträger 47 drehfest auf ihr angebracht, auf dem um jeweils eine Achse 45 schwenkbar eine Anzahl (aus Symmetriegründen mindestens zwei) Fliehgewichte 30 angeordnet sind. Diese wirken über ihre Hebelarme 43 auf einen ersten Berührungspunkt 44 am im Bild rechten Ende 44 der Stange 31. Bei ansteigender Drehzahl 2/7 österreichisches Patentamt AT513 028B1 2014-01-15 verschieben sie diese nach links. Die Hebelarme 43 der Fliehgewichte 30 greifen durch Fenster 48 in der Einspritznockenwelle 17, weil die Stange 31 kürzer als die ganze Einspritznockenwelle 17 ist. Dadurch auch sind die Fliehgewichte geschützt im Gehäuse 11. Diese Ausführungsform ist für den „trockenen“ Anbau außen an eine Verbrennungskraftmaschine gedacht, weil sie eine Dichtung 49 zwischen der Einspritznockenwelle 17 beziehungsweise dem Antriebszahnrad 18 und dem Gehäuse hat.

[0018] Die Stange 31 ist in der Einspritznockenwelle 17 in Büchsen 42 geführt, welche den zwischen ihnen liegenden Raum abdichten und durch Reibschluss die Bewegung der Stange 31 dämpfen. Das im Bild linke Ende 34 der Stange bildet einen Berührungspunkt 34 für einen um eine Achse 33 schwenkbaren Hebel 32. Die Achse 33 ist auf einem um ein Zentrum 39 schwenkbaren Glied 35 angeordnet und dadurch bezüglich des Gehäuses 11 verlagerbar. Das geschieht im einfachsten Fall mittels eines Handhebels 36 (strichliert angedeutet), mit dem die für eine bestimmte Leistung und/oder Drehzahl erforderliche Einspritzmenge eingestellt wird. Der Hebel 32 ist hier ein zweiarmiger Hebel, auf dessen einen Arm die Stange 31 wirkt. Der andere Arm ist über ein Gelenk 38 oder dergleichen mit einem Stellorgan 37 gekoppelt und verschiebt dieses gegen die Kraft einer Druckfeder 40. Das Gelenk 38 ist hier ein weiterer einfacher Berührungspunkt. Das Stellorgan 37 ist die Regelstange der Pumpeneinheiten 15. Bei konventionellen Einspritzpumpen wirkt die in sich verschiebbare Regelstange direkt auf die einzelnen Pumpeneinheiten, indem es bei jeder eine Kulissenbüchse (nicht dargestellt) verdreht, die den wirksamen Hub und damit die Fördermenge verstellt. Die einzelnen Pumpelemente 15 werden jeweils durch einen Einspritznocken 41 beaufschlagt.

[0019] Die abgewandelte Ausführungsform der Fig. 2 unterscheidet sich von der der Fig.1 nur durch die Anordnung der Fliehgewichte 30 im Antriebszahnrad 118, das so gleichzeitig als Fliehgewichtträger dient. Das Antriebszahnrad 118 sitzt dank einer konkaven Nabe 119 direkt neben dem Lager 27 der Einspritznockenwelle 17. In seinen Durchbrechungen 120 sind die Fliehgewichte 30 gelagert, wie in Fig. 1. Durch die kürzere Einspritznockenwelle 17 ist die Einbaulänge der ganzen Einspritzpumpe 1 weiter verringert. Diese Ausführungsform ist für den Einbau innerhalb des Motorgehäuses, etwa im von einem (nicht dargestellten) Deckel verschlossenen Räderkasten gedacht. In dem Räderkasten befindet sich das Antriebszahnrad 118 und zumindest ein mit ihm kämmendes Zahnrad.

[0020] In Fig. 3 ist nur ein abgeschnittener Teil der Pumpeinheit 15 mit einer aus dieser ragenden Gabel 50 zu sehen. Die Gabel 50 ist mit einer nicht sichtbaren und um die Achse 53 drehbaren Kulissenbüchse fest verbunden, mittels der die Fördermenge verstellbar ist. Die Gabel 50 hat einen Schlitz, in den ein Zapfen 51 der in ihrer Längsrichtung verschiebbaren Regelstange 37 eingreift.

[0021] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst alle Varianten, Modifikationen und Kombinationen der einzelnen Merkmale, soferne diese in den Rahmen der anschließenden Ansprüche fallen. Insbesondere ist die Anzahl der Pumpelemente 15 entsprechend der Zahl der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine vermehrbar. 3/7

Claims (7)

1. österreichisches Patentamt AT513 028B1 2014-01-15 Patentansprüche 1. Einspritzpumpe einer Verbrennungskraftmaschine, bestehend aus einem Gehäuse (11), einer in diesem drehbar gelagerten, von der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine aus angetriebenen Einspritznockenwelle (17) mit Einspritznocken (41), mindestens einer am oder im Gehäuse (11) angebrachten Pumpeinheit (15) mit einem Stellorgan (37) zur Einstellung der Einspritzmenge, einem Fliehkraftregler mit Fliehgewichten (30), die jeweils um eine Achse (45) schwenkbar an der Einspritznockenwelle (17) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritznockenwelle (17) hohl und von einer Stange (31) durchsetzt ist, auf die an ihrem einen Ende (44) an der Antriebsseite Hebelarme (43) der Fliehgewichte (30) einwirken, und deren anderes Ende (34) mit dem Stellorgan(37) in Wirkverbindung steht.
2. 2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Einspritznockenwelle (17) auf der Seite der Fliehgewichte (30) ein Antriebszahnrad (18) drehfest sitzt und an deren anderem Ende ein schwenkbarer Hebel (32) mit einem ersten Berührungspunkt (34) an der Stange (31) angreift, welcher Hebel (32) am Steilorgan (37) angreift.
3. 3. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehgewichte (30) auf der Einspritznockenwelle (17) zwischen dem Antriebszahnrad (18; 118) und den Einspritznocken (41) angeordnet sind und Hebelarme (43) der Fliehgewichte (30) durch Fenster (48) in der Einspritznockenwelle (17) greifen und auf das antriebsseitige Ende (44) der Stange (31) wirken.
4. 4. Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehgewichte (30) am beziehungsweise im Antriebszahnrad (118) angeordnet sind und ihre Hebelarme (43) auf das antriebsseitige Ende (44) der Stange (31) wirken.
5. 5. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (31) in der Einspritznockenwelle (17) in der Nähe ihrer beiden Enden (34,44) in Büchsen (42) geführt ist.
6. 6. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Hebel (32) um einen Achse (33) schwenkbar ist, wobei die Achse (33) bezüglich des Gehäuses (11) verlagerbar ist.
7. 7. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (37) eine im Gehäuse (11) der Einspritzpumpe (1) längsverschieblich geführte Regelstange ist und Zapfen (51) aufweist, die in Gabeln (50) der Pumpeinheiten (15) eingreifen. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 4/7