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Die
Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung mit einem Steller und
einer Zugstange zur Verstellung eines Reglerhebels einer Vorrichtung,
insbesondere an einer Brennkraftmaschine.
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Die
DD 259 226 A1 beschreibt
eine Verstelleinrichtung für Einspritzpumpenregler, welche
von zwei voneinander unabhängig am Fahrzeug angeordneten
Bedienständen aus betätigt werden kann. Es wird
eine Möglichkeit zur Betätigung eines Reglers
einer Einspritzpumpe von zwei voneinander unabhängigen
Bedienständen aus beschrieben, wobei sich der eine Bedienstand
weit von der Einspritzpumpe entfernt befindet und der andere Bedienstand
um 360° und darüber hinaus drehbar ist. Dabei
wird der Reglerhebel der Einspritzpumpe über ein starres
Hebelsystem, das eine Zugstange beinhalten oder sein kann, von einem
speziellen hydraulischen Tandem-Arbeitszylinder betätigt.
In dem hydraulischen Tandem-Arbeitszylinder befinden sich drei längsbewegliche
Kolben und zwei unterschiedlich stark ausgelegte Druckfedern. Die
Ansteuerung des Tandem-Arbeitszylinders erfolgt vom jeweiligen im
Bedienstand installierten Einkreishauptzylinder. Je nach Ausbildung
des Tandem-Arbeitszylinders, der als Steller fungiert, ist es so,
dass aufgrund der hohen von dem Steller ausgeübten Kräfte über
das starre Hebelsystem die Endanschläge für den
Reglerhebel deformiert werden und dadurch der maximale und der minimale
Förderwert der Einspritzpumpe verändert werden
können. Die Endanschläge können konstruktionsbedingt
zudem nur unterschiedlich hohe Belastungen vertragen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstellvorrichtung mit
einem Steller und einer Zugstange zur Verstellung eines Reglerhebels
einer Vorrichtung, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, so
weiterzubilden, dass von dem Reglerhebel verursachte Verformungen
der Endanschläge ausgeschlossen sind.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zugstange über
ein doppelt wirkendes Feder-/Dämpfungselement mit dem Steller
verbunden ist und dass das Feder-/Dämpfungselement eine
erste und eine zweite erreichbare Endposition aufweist und die Zugstange
durch die Kraft zweier Druckfedern in einer Neutralposition zwischen der
ersten und der zweiten Endposition gehalten ist. Dadurch wird die
Bewegung des Stellers zwischen diesen Anschlägen durch
die Kraft der zwei Druckfedern ohne Dreh-/Wegbegrenzung gedämpft
auf die Zugstange übertragen. Somit ist sichergestellt,
dass bei Anlage des Reglerhebels an einen Endanschlag eine von dem
Steller möglicherweise hervorgerufene weitere Verstellbewegung
von dem doppelt wirkenden Feder-/Dämpfungselement aufgefangen
wird und insbesondere nicht an den Reglerhebel weitergeleitet wird.
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In
Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Feder-/Dämpfungselement
ein Zylindergehäuse, in dem ein in seiner Axialrichtung
verschiebbarer Kolben eingelassen ist, der an seiner Stirnseite
einen Flansch mit einer Bohrung aufweist. Dabei ist die Zugstange
in der Bohrung axial geführt und der Kolben ist von der
ersten Druckfeder, die sich am Zylindergehäuse abstützt,
in Richtung zu seinem zweiten Anschlag kraftbeaufschlagt. Weiterhin
weist die über den Flansch eingeführte Zugstange
eine endseitige Federführung auf und zwischen dieser Federführung und
dem Flansch des Kolbens ist die zweite Druckfeder angeordnet, die
die Zugstange in Zugrichtung hin zum Feder-/Dämpfungselement
kraftbeaufschlagt.
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Das
erfindungsgemäße doppelt wirkende Feder-/Dämpfungselement
stellt somit ein verstellwegbegrenzendes dämpfendes Übertragungsgestänge
zwischen Steller (elektrisch, hydraulisch, pneumatisch) und Reglerhebel
(Drehzahl, Leistung etc.) dar.
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In
Weiterbildung der Erfindung sind die zwei Druckfedern koaxial zueinander
angeordnet. Hierdurch ist das Feder-/Dämpfungselement besonders Platz
sparend ausgebildet.
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In
Weiterbildung weist die Zugstange auf ihrem Außenumfang
außerhalb des Kolbens einen ersten Sicherungsring auf,
der bei Erreichen der ersten Endposition am Flansch des Kolbens
anliegt. Mit dem ersten Sicherungsring lässt sich so die
erste Endposition einstellen.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist an der zur Zugstange gewandten Stirnseite
des Zylindergehäuses ein den Durchmesser verringernder
zweiter Sicherungsring angeordnet, der die zweite Endposition für
den Kolben vorgibt.
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An
der der Zugstange abgewandten Stirnseite weist das Zylindergehäuse
einen Anschlussflansch für den Steller auf. Der Steller
kann direkt oder indirekt zum Beispiel über ein Gestänge
mit dem Anschlussflansch kraftschlüssig verbunden sein.
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In
erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist die Vorrichtung
eine Einspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine.
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Der
Steller kann ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer
Steller sein.
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Die
Brennkraftmaschine ist in weiterer Ausgestaltung eine selbstzündende
Brennkraftmaschine.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung
zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher beschrieben ist.
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Es
zeigen:
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1 in
einem Schnitt ein erfindungsgemäßes doppelt wirkendes
Feder-/Dämpfungselement,
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2 eine
erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit dem Feder-/Dämpfungselement
in einer ersten Endposition,
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3 eine
erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit dem Feder-/Dämpfungselement
in einer zweiten Endposition und
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4 eine
erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit dem Feder-/Dämpfungselement
in Mittelstellung.
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Die 2, 3, 4 zeigen
eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung für
eine Vorrichtung 4, bestehend aus einem Steller 1,
zum Beispiel ein elektronisches Gaspedal, der über eine
Zugstange 2 mit einem Reglerhebel 3 der Vorrichtung 4 verbunden
ist. Jede Bewegung des Stellers 1 wird über die
Zugstange 2 auf den Reglerhebel 3 übertragen, so
dass der Reglerhebel 3 über den Steller 2 gesteuert
wird. Im gezeigten Beispiel ist die Vorrichtung 4 eine
Einspritzvorrichtung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine.
Der Verstellweg des Reglerhebels 3 ist von zwei einstellbaren
Endanschlägen 20a, 20b begrenzt.
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Erfindungsgemäß ist
zwischen dem Steller 1 und dem Reglerhebel 3 ein
doppelt wirkendes Feder-/Dämpfungselement 5 angeordnet.
Das Feder-/Dämpfungselement 5 nimmt maximal eine
erste und eine zweite Endposition ein, zwischen denen die Zugstange 2 durch
die Kraft zweier Druckfedern 6, 7 die auf das
dämpfungselementseitige Ende der Zugstange 2 einwirken,
mit dem genannten Ende in einer Neutralposition gehalten wird. Somit
wird die Bewegung des Stellers 1 zwischen den Endpositionen durch
die Kraft der zwei Druckfedern 6, 7 ohne Dreh-/Wegbegrenzung
gedämpft auf die Zugstange 2 übertragen.
Somit ist sichergestellt, dass bei Anlage des Reglerhebels 3 an
einen Endanschlag 20a, 20b eine von dem Steller 1 möglicherweise
hervorgerufene weitere Verstellbewegung von dem doppelt wirkenden
Feder-/Dämpfungselement 5 aufgefangen wird und
insbesondere nicht an den Reglerhebel 3 weitergeleitet
wird.
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Bevor
näher auf die 2 bis 4 eingegangen
wird, wird nachfolgend anhand der 1 das doppelt
wirkende Feder-/Dämpfungselement 5 beschrieben.
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Das
Feder-/Dämpfungselement 5 besteht aus einem einseitig
offenen Zylindergehäuse 8 mit einer Öffnung 16.
An der der Öffnung 16 abgewandten Stirnseite weist
das Zylindergehäuse 8 einen Anschlussflansch 15 für
den Steller 1 auf. Im hier gezeigten Beispiel ist der Anschlussflansch 15 nicht
direkt sondern über ein Längenausgleichselement
und ein Winkelgelenk 17 mit dem Steller 1 (siehe 2 bis 4)
verbunden.
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Im
Zylindergehäuse 8 ist ein in seiner Axialrichtung
verschiebbarer Kolben 9 eingelassen, der an seiner Stirnseite
einen Flansch 10 mit einer Bohrung 11 aufweist.
Damit der Kolben 9 nicht aus dem Zylindergehäuse 8 hinausgeraten
kann, ist an der Öffnung 16 ein den Durchmesser
der Öffnung 16 verringernder zweiter Sicherungsring 14 eingelassen, der
die zweite Endposition für den Kolben 9 vorgibt.
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Der
Kolben 9 ist in Richtung zur Öffnung 16 über
eine erste Druckfeder 6 kraftbeaufschlagt, die sich einerseits
am Zylindergehäuse 8 abstützt und andererseits
in den Kolben 9 hineinragt und sich an der Stirnseite abstützt,
an der sich der Flansch 10 mit der Bohrung 11 befindet.
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Über
die Bohrung 11 im Flansch 10 ist die Zugstange 2 in
das Innere des Zylindergehäuses 8 eingeführt.
Die Bohrung 11 stellt hierbei die Führung für
die Zugstange 2 dar.
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Die
Zugstange 2 weist auf ihrem Außenumfang außerhalb
des Kolbens 9 einen unverrückbaren ersten Sicherungsring 13 auf,
der bei Erreichen der ersten Endposition am Flansch 10 des
Kolbens 9 anliegt.
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Die über
den Flansch 10 und der Bohrung 11 eingeführte
Zugstange 2 weist eine endseitige Federführung 12 auf.
Diese Federführung 12 besteht aus einem axial
fixierten dritten Sicherungsring 18 und einer Muffe 19.
Zwischen dieser Federführung 12 und dem Flansch 10 des
Kolbens 9 ist die zweite Druckfeder 7 angeordnet,
die die Zugstange 2 in Zugrichtung hin zum Feder-/Dämpfungselement 5 kraftbeaufschlagt.
Die zweite Druckfeder 7 stützt sich dabei an der
Muffe 19 der Federführung 12 ab.
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Die
zwei Druckfedern 6, 7 sind Platz sparend koaxial
zueinander angeordnet und sind mit ihren Federkonstanten so ausgelegt,
dass das feder-/dämpfungselementseitige Ende der Zugstange 2 in
einer Neutralposition zwischen den Endpositionen gehalten wird und
somit die Bewegung des Stellers 1 ohne Dreh-/Wegbegrenzung
gedämpft auf die Zugstange 2 übertragen
wird.
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2 zeigt
die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit dem
Feder-/Dämpfungselement 5 in der ersten Endposition.
Der Steller 1 drückt das Feder-/Dämpfungselement 5 in
Zugstangenrichtung, bis der erste Sicherungsring 13 am
Flansch 10 des Feder-/Dämpfungs elements 5 anliegt.
(Die Darstellung der Verstellung durch den Steller 1 ist
extrem dargestellt und wird im normalen Betrieb so nie erreicht.)
Hierdurch tritt keine Überlastung des Reglerhebels 3 beziehungsweise
des einstellbaren Endanschlages durch die Krafteinwirkung des Stellers 1 ein.
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3 zeigt
die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit dem
Feder-/Dämpfungselement 5 in der zweiten Endposition,
die ebenfalls im normalen Betrieb so von dem Steller 1 nie
erreicht wird. Der Steller 1 zieht das Feder-/Dämpfungselement 5 auseinander,
wobei die zweite Druckfeder 7 zusammengedrückt
wird. Hierdurch tritt keine Überlastung des Reglerhebels 3 beziehungsweise
des Endanschlags durch die Krafteinwirkung des Stellers 1 ein.
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4 zeigt
die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit dem
Feder-/Dämpfungselement 5 in der die Neutralposition
bildende Mittelstellung. Eine Bewegung des Stellers 1 aus
dieser Mittelstellung heraus wird gedämpft auf die Zugstange 2 bis
zu den Endanschlägen (siehe 2 und 3) übertragen.
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- 1
- Steller
- 2
- Zugstange
- 3
- Reglerhebel
- 4
- Vorrichtung
- 5
- Feder-/Dämpfungselement
- 6
- erste
Druckfeder
- 7
- zweite
Druckfeder
- 8
- Zylindergehäuse
- 9
- Kolben
- 10
- Flansch
- 11
- Bohrung
- 12
- Federführung
- 13
- erster
Sicherungsring
- 14
- zweiter
Sicherungsring
- 15
- Anschlussflansch
- 16
- Öffnung
- 17
- Winkelgelenk
- 18
- dritter
Sicherungsring
- 19
- Muffe
- 20a,
20b
- Endanschlag
- 21a,
21b
- Endposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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