DE102015115654B4 - Encoder for the mixture adjustment of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Geber (1) zur Gemischverstellung einer Verbrennungskraftmaschine (2), insbesondere in einer Baumaschine (3), vorzugsweise in einem Bodenverdichter, mit einem manuell verstellbaren Stellglied (4), welches zwischen einer Vollgasstellung (5), einer Stoppstellung (6) und einer dazwischenliegenden Leerlaufstellung (7) an einem Gebergehäuse (8) beweglich geführt ist,wobei das Stellglied (4) in Wirkverbindung steht mit einem Übertragungselement (9) zum Übertragen der gewünschten Stellung auf einen Gemischbildner (10) der Verbrennungskraftmaschine (2), und mit einer mechanisch betätigbaren Kraftstoffabsperreinrichtung (11) zum Öffnen oder Schließen einer Kraftstoffzuführung (12) für die Verbrennungskraftmaschine (2) und mit einer elektrischen Kontaktiereinrichtung (13) zum Schalten eines mit einer Zündeinrichtung der Verbrennungskraftmaschine (2) verbindbaren elektrischen Schaltkreises,dadurch gekennzeichnet, dassdas Gebergehäuse (8) mit zwei Eingängen (16, 17) zum Einführen des Übertragungselementes ausgebildet ist, und dass die elektrische Kontaktiereinrichtung (13) wenigstens zwei elektrisch leitende Kontakte (38, 39) aufweist, die mittels eines an dem Stellglied (4) vorgesehenen Abschnitts (34) zum Schalten der Kontaktiereinrichtung (13) elektrisch miteinander verbindbar sind.Encoder (1) for the mixture adjustment of an internal combustion engine (2), in particular in a construction machine (3), preferably in a soil compactor, with a manually adjustable actuator (4), which between a full throttle position (5), a stop position (6) and an intermediate Neutral position (7) on a transmitter housing (8) is movably guided, wherein the actuator (4) is in operative connection with a transmission element (9) for transmitting the desired position to a Gemischbildner (10) of the internal combustion engine (2), and with a mechanical actuatable fuel shut-off device (11) for opening or closing a fuel feed (12) for the internal combustion engine (2) and with an electrical contacting device (13) for switching an electric circuit connectable to an ignition device of the internal combustion engine (2), characterized in that the transmitter housing (8 ) with two inputs (16, 17) for insertion of the Transmission element is formed, and in that the electrical contacting device (13) at least two electrically conductive contacts (38, 39), which are electrically connected to each other by means of a on the actuator (4) provided portion (34) for switching the contacting device (13).
Description
Die Erfindung betrifft Geber zur Gemischverstellung einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in einer Baumaschine, vorzugsweise in einem Bodenverdichter.The invention relates to sensors for the mixture adjustment of an internal combustion engine, in particular in a construction machine, preferably in a soil compactor.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Insgesamt hat der in der
In typischen Einsatzsituationen derartiger Werkzeuge ist eine möglichst einfache Bedienbarkeit von Vorteil, da üblicherweise eine detaillierte Einweisung in die Bedienung nicht erfolgen kann. Der Stand der Technik bedient diese Anforderung bereits dahingehend, dass in den beiden Stellungen zum Stillsetzen des Motors der Benzinhahn des Verbrennungsmotors geschlossen ist, um ein Überfluten des Vergasers zu vermeiden. Allerdings birgt diese Ausgestaltung das Risiko, dass der Verbrennungsmotor des Bodenverdichtungsgeräts unbeabsichtigt außer Kraft gesetzt wird, wenn die Leerlaufstellung des Hebels mit der ersten Stoppstellung verwechselt wird und der Verbrennungsmotor mit der zur Verfügung stehenden, vergaserseitigen Kraftstoffrestmenge nur langsam ausläuft. Dies kann zu Produktivitätsnachteilen im Betrieb führen, da der Verbrennungsmotor zum Fortsetzen der Arbeit wieder in Gang gesetzt werden muss.In typical situations of use of such tools as simple as possible operability of advantage, since usually a detailed briefing in the operation can not be done. The prior art already satisfies this requirement in that, in the two engine stop positions, the fuel cock of the internal combustion engine is closed to prevent the carburettor from overflowing. However, this configuration involves the risk that the engine of the soil compaction device is inadvertently overridden when the idle position of the lever is confused with the first stop position and the internal combustion engine with the available carburetor side fuel remaining amount expires only slowly. This can lead to productivity disadvantages in operation, since the internal combustion engine must be restarted to continue the work.
Aufgabetask
Vor diesem Hintergrund ist es daher Aufgabe der Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass eine vereinfachte Bedienbarkeit für einen Benutzer gegeben ist.Against this background, it is therefore an object of the invention to improve the known from the prior art device to the effect that a simplified operation for a user is given.
Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, einen Geber dahingehend zu verbessern, dass dieser in Gänze oder zumindest größtenteils als standardisiertes Bauteil in der Massenproduktion unterschiedlicher Werkzeuge einfach und kostengünstig verwendet werden kann.It is a further object of the invention to improve a transmitter so that it can be used in its entirety or at least largely as a standardized component in the mass production of different tools easily and inexpensively.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch einen Geber mit Merkmalen des Patentanspruchs 1.The first object is achieved by a transmitter with features of
Die zweite Aufgabe wird gelöst durch einen Geber mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4.The second object is achieved by a transmitter having the features of
Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, einen Geber zur Gemischverstellung einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben, der insbesondere in einer Baumaschine, und vorzugsweise in einem Bodenverdichter verwendet werden kann. Der Geber weist ein manuell verstellbares Stellglied auf, welches zwischen einer Vollgasstellung, einer Stoppstellung, sowie einer dazwischenliegenden Leerlaufstellung an einem Gebergehäuse beweglich gelagert ist. Das Stellglied steht in Wirkverbindung mit einem Übertragungselement, welches zum Übertragen der gewünschten Stellung des Stellglieds auf einen Gemischbildner der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Gemischbildner ein Vergaser sein. Ferner steht das Stellglied in Wirkverbindung mit einer mechanisch betätigbaren Kraftstoffabsperreinrichtung, welche zum Öffnen oder zum Schließen einer Kraftstoffzuführung für die Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist.According to the invention it is provided to provide a sensor for the mixture adjustment of an internal combustion engine, which can be used in particular in a construction machine, and preferably in a soil compactor. The encoder has a manually adjustable actuator, which is movably mounted between a full throttle position, a stop position, and an intermediate neutral position on a transmitter housing. The actuator is in operative connection with a transmission element, which is designed to transmit the desired position of the actuator to a Gemischbildner the internal combustion engine. For example, the mixture former may be a gasifier. Furthermore, the actuator is in operative connection with a mechanically actuable Kraftstoffabsperreinrichtung, which is designed to open or close a fuel supply for the internal combustion engine.
Weiterhin steht das Stellglied in Wirkverbindung mit einer elektrischen Kontaktiereinrichtung, welche wahlweise wenigstens zwei an dem Geber vorgesehene elektrische Leiter elektrisch verbinden, d.h. schalten kann.Furthermore, the actuator is operatively connected to an electrical contacting device which optionally electrically connects at least two electrical conductors provided on the transmitter, i. can switch.
Erfindungsgemäß ist der Geber dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Betätigen der Kraftstoffabsperreinrichtung (
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, erfolgt das Schließen des Schaltkreises bzw. das Verbinden der elektrischen Leiter gleichzeitig mit dem Schließen der Kraftstoffabsperreinrichtung. Sobald das manuell verstellbare Stellglied in die Stoppstellung überführt ist, stoppt die Verbrennungskraftmaschine, da sowohl die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist als auch der die Zündeinrichtung abgeschaltet wird. Der Benutzer erhält eine unmittelbare Rückmeldung darüber, dass das Stellglied in die Stoppstellung überführt worden ist.According to a preferred embodiment, the closing of the circuit or the connection of the electrical conductors takes place simultaneously with the closing of the Kraftstoffabsperreinrichtung. Once the manually adjustable actuator is transferred to the stop position, the internal combustion engine stops because both the fuel supply is interrupted and the ignition device is switched off. The user receives immediate feedback that the actuator has been transferred to the stop position.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Öffnen der Kraftstoffabsperreinrichtung gleichzeitig mit dem Trennen der elektrischen Leiter bzw. Öffnen des dahinterliegenden Schaltkreises.In a preferred embodiment of the invention, the fuel shut-off device is opened simultaneously with the disconnection of the electrical conductors or opening of the underlying circuit.
Dies hat den Vorteil, dass beim Inbetriebsetzen gleichzeitig die Benzinzufuhr zum Gemischbildner geöffnet wird, und eine Unterbrechung der Zündvorrichtung aufgehoben wird. Somit ist lediglich ein einziger vorbereitender Schritt zur Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine erforderlich ist.This has the advantage that at the same time the gasoline supply to the mixture former is opened during startup, and an interruption of the ignition device is canceled. Thus, only a single preparatory step for commissioning the internal combustion engine is required.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weißt das Gebergehäuse zwei Eingänge auf, durch die das Übertragungselement hindurchführbar ist. Auf diese Weise kann unterschiedlichen Einbausituationen in unterschiedlichen Produkten Rechnung getragen werden. Gewöhnlicherweise wird ein Eingang für das Hindurchführen des Übertragungselements genutzt und gleichzeitig der andere nicht genutzt. Beispielsweise kann in einer ersten Maschine das Übertragungselement von einer Vorderseite in das Gebergehäuse eingeführt werden, während es in einer andersartigen Maschine von einer Hinterseite eingeführt wird. Die Produktionskosten für derartige standardisierte Gebergehäuse sowie einen Großteil der übrigen Geberbauteile lassen sich auf diese Art und Weise signifikant senken.According to a further embodiment of the invention, the encoder housing has two inputs, through which the transmission element can be passed. In this way, different installation situations in different products can be taken into account. Usually one input is used for passing the transmission element and at the same time the other is not used. For example, in a first machine, the transmission member may be inserted from a front side into the encoder housing while being inserted from a rear side in a different type of machine. The production costs for such standardized encoder housing and a large part of the other encoder components can be significantly reduced in this way.
Ferner ist denkbar, dass das Übertragungselement bzw. dahinterliegende, mit dem Gemischbildner verbundene Verbindungsteile, gleichzeitig durch beide Eingänge geführt ist, zum Beispiel in Form einer Seilschlaufe.It is also conceivable that the transmission element or underlying, connected to the Gemischbildner connecting parts, is guided simultaneously through both inputs, for example in the form of a rope loop.
Die vorgenannte Ausbildung des Gebergehäuses mit zwei Eingängen und der zugrundeliegende Erfindungsgedanke können unabhängig von einer gleichzeitigen Betätigung der Kraftstoffabsperreinrichtung und des Schaltens der Kontaktiereinrichtung zur Lösung der zweiten oben angegebenen Aufgabe gesehen werden, wie dies im unabhängigen Anspruch 5 seinen Niederschlag findet.The aforementioned design of the encoder housing with two inputs and the underlying inventive concept can be seen independently of a simultaneous actuation of the Kraftstoffabsperreinrichtung and the switching of the contacting device for achieving the second object stated above, as is reflected in the
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Eingänge wenigstens teilweise verschließbar ausgebildet sein. Auf diese Art und Weise kann der jeweils ungenutzte Eingang des Gebergehäuses vor dem Eindringen von Verschmutzungen und Feuchtigkeit geschützt werden. Insbesondere kann dies durch einen den Eingang verschließenden Einschraubbolzen erfolgen. An den jeweiligen Eingängen können ohnehin Innengewinde vorgesehen sein, die zur Festlegung einer Führung des Übertragungselements bzw. einer Führung für etwaige Verbindungsteile vorgesehen ist.According to a further embodiment, the entrances may be designed to be at least partially closable. In this way, the respectively unused input of the encoder housing can be protected from the ingress of dirt and moisture. In particular, this can be done by a locking the input screw. At the respective entrances, internal threads can be provided anyway, which are provided for fixing a guide of the transmission element or a guide for any connection parts.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Eingänge einander gegenüberliegend vorgesehen. Vorzugsweise können die Eingänge spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sein. Insbesondere können die Eingänge spiegelsymmetrisch gegenüber einer Symmetrieachse angeordnet sein, die etwa senkrecht zu einer Längserstreckung des Übertragungselements innerhalb des Gebergehäuses und etwa senkrecht gegenüber einer Rotationsachse des Stellglieds verlaufen. Auf diese Weise ist das Gebergehäuse einfacher herstellbar, da die zugehörigen Formwerkzeuge symmetrisch ausgelegt werden können. Ferner bringt diese Ausgestaltung konstruktionstechnische Vorteile mit sich.According to a further advantageous embodiment of the invention, the inputs are provided opposite each other. Preferably, the inputs can be arranged mirror-symmetrically to one another. In particular, the inputs may be arranged mirror-symmetrically with respect to an axis of symmetry which extend approximately perpendicular to a longitudinal extension of the transmission element within the transmitter housing and approximately perpendicular to a rotational axis of the actuator. In this way, the encoder housing is easier to produce, since the associated molds can be designed symmetrically. Furthermore, this design brings structural advantages with it.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, kann, insbesondere gemäß Anspruch 8, die Kontaktiereinrichtung in das Gebergehäuse integriert sein. Dies hat den Vorteil, dass ein einfacherer Aufbau möglich ist, da die für die Steuerung der Verbrennungskraftmaschine erforderlichen Bauteile in dem Geber kompakt gebündelt und nicht über die Maschine verteilt angeordnet sind.According to a preferred embodiment of the invention, in particular according to
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Stellglied einen um eine Rotationsachse schwenkbaren Hebel aufweisen. Auf diese Weise kann für den Benutzer die zur Gemischverstellung erforderliche Kraft einfach aufgebracht werden. Ferner ist der Betriebszustand auf einfache Weise direkt an der Hebelstellung ablesbar.According to a further embodiment of the invention, the actuator may have a lever pivotable about a rotation axis. In this way, the force required for the mixture adjustment force can be easily applied to the user. Furthermore, the operating state is easily read directly on the lever position.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, kann das Stellglied ein Zahnrad aufweisen, welches beim Verschwenken des Hebels eine Rotation ausführt. Das Zahnrad kann dabei mit dessen Verzahnung in eine Gegenverzahnung des Übertragungselements zum Übertragen der Hebelbewegung auf das Übertragungselement eingreifen. Auf diese Weise kann die hin und her erfolgende Schwenkbewegung des Hebels leicht auf das Übertragungselement übertragen werden. Ferner ermöglicht die Verwendung eines Zahnrades, die beschriebene mechanische Verbindung kostengünstig auszugestalten, da derartige Zahnräder vorzugsweise aus einer Menge standardisierter Maschinenelemente ausgewählt werden kann.According to an advantageous embodiment, the actuator may have a gear, which during rotation of the lever performs a rotation. The gear can engage with its teeth in a counter-toothing of the transmission element for transmitting the lever movement to the transmission element. In this way, the reciprocating pivotal movement of the lever can be easily transmitted to the transmission element. Furthermore, the use of a gear allows to design the described mechanical connection cost, since such gears can be preferably selected from a set of standardized machine elements.
Nach einer weiteren vorteilhaften Form der Erfindung kann das Übertragungselement als Zahnstange ausgebildet sein. Hier liegt ebenfalls der Vorteil vor, dass standardisierte Maschinenelemente verwendet werden können. Außerdem ist diese Lösung eine einfache und sichere Übertragungart der am Hebel vorliegenden Kräfte. Die Zahnstange kann sich in einer Variante bis zu dem Gemischbildner hin erstrecken und dort direkt angreifen. Nach einer anderen Variante kann die Zahnstange auch kürzer ausgeführt sein und durch ein dazwischenliegendes Verbindungselement mit dem Gemischbilder verbunden sein. In einer Variante kann die Zahnstange so kurz ausgebildet sein, dass ihre Bewegung vollständig innerhalb des Gebergehäuses verläuft, und etwaige Verbindungsteile innerhalb des Gebergehäuses an die Zahnstange angreifen.According to a further advantageous form of the invention, the transmission element may be formed as a rack. Here is also the advantage that standardized machine elements can be used. In addition, this solution is a simple and secure transmission of the forces present on the lever. The rack may extend in a variant up to the Gemischbildner out and attack there directly. According to another variant, the rack may also be made shorter and be connected by an intermediate connecting element with the mixture images. In a variant, the rack may be formed so short that their movement is completely within the encoder housing, and attack any connecting parts within the encoder housing to the rack.
Eine Zahnstange ist grundsätzlich eine Möglichkeit, eine rotatorische Bewegung des Stellglieds in eine translatorische Bewegung umzuwandeln, um diese translatorische Bewegung als Stellgröße für den Gemischbildner zu verwenden. Dabei kann die translatorische Bewegung sich auf einer etwa geraden Bahn erstrecken.A rack is basically a way to convert a rotational movement of the actuator in a translational movement to use this translational movement as a control variable for the Gemischbildner. In this case, the translational movement can extend on an approximately straight path.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Übertragungselement eine Steuerfläche aufweisen, die in mechanischer Wirkverbindung mit der Kraftstoffabsperreinrichtung steht. Auf diese Weise kann eine Bewegung des Übertragungselements relativ zu der in der Nähe angeordneten, mechanisch betätigbaren Kraftstoffabsperreinrichtung ausgenutzt werden, um die Kraftstoffabsperreinrichtung zu betätigen. Eine Steuerfläche hat den Vorteil, dass diese auf einfache Weise an einem mechanischen Bauteil geformt werden kann. In der vorliegenden Erfindung kann dies insbesondere durch eine Ausnehmung an dem Übertragungselement geschehen, die durch einen einfachen abtragenden Herstellungsschritt, wie etwa Fräsen, an dem Übertragungselement vorgesehen werden kann.In a preferred embodiment of the invention, the transmission element may have a control surface which is in mechanical operative connection with the fuel shut-off device. In this way, movement of the transmission member relative to the nearby mechanically operable fuel shut-off device may be utilized to actuate the fuel cutoff device. A control surface has the advantage that it can be easily formed on a mechanical component. In the present invention, this can be done in particular by a recess on the transmission element, which can be provided by a simple machining step, such as milling, on the transmission element.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftstoffabsperreinrichtung ein Ventil aufweisen, welches in Wirkverbindung mit dem Stellglied steht. Insbesondere kann dieses Ventil ein Schieberventil aufweisen. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln der Kraftstoffzufluss zu dem Gemischbildner geöffnet und wieder geschlossen werden. Bei der Verwendung eines Schieberventils ist lediglich das Ausführen einer Hubbewegung vorzunehmen, die den Schieber des Ventils von der geöffneten in die geschlossene Stellung überführt. Insbesondere kann dies mit der vorgenannten Steuerfläche an dem Übertragungselement geschehen.According to one embodiment of the invention, the Kraftstoffabsperreinrichtung may comprise a valve which is in operative connection with the actuator. In particular, this valve may have a slide valve. In this way, the fuel flow to the mixture former can be opened and closed again by simple means. When using a slide valve, it is only necessary to carry out a lifting movement, which transfers the slide of the valve from the open to the closed position. In particular, this can be done with the aforementioned control surface on the transmission element.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Ventil mit einer Nocke in Wirkverbindung mit der Steuerfläche des Übertragungselements stehen, sodass das Ventil entgegen einer elastischen Rückstellkraft, insbesondere in Ventilöffnungsrichtung, durch Einwirken der Steuerfläche auf die Nocke betätigbar ist. Die elastische Rückstellkraft kann insbesondere mittels einer Ventilfeder aufgebracht werden, welche in oder an dem Ventil vorzusehen ist. Das Zusammenwirken einer Nocke an dem Ventil mit einer Steuerfläche an dem Übertragungselement hat die Eigenschaft, dass die Wirkverbindung, beispielsweise zum Öffnen des Ventils, durch Drücken der Nocke besteht. Das Rückstellen des Ventils in die geschlossene Stellung erfolgt durch die elastische Rückstellkraft, sobald die Steuerfläche den Weg für einen Hub der Nocke wieder freigibt.According to a further embodiment of the invention, the valve with a cam in operative connection with the control surface of the transmission element, so that the valve against an elastic restoring force, in particular in the valve opening direction, is actuated by the action of the control surface on the cam. The elastic restoring force can be applied in particular by means of a valve spring, which is to be provided in or on the valve. The interaction of a cam on the valve with a control surface on the transmission element has the property that the operative connection, for example to open the valve, by pressing the cam. The return of the valve in the closed position is effected by the elastic restoring force as soon as the control surface clears the way for a stroke of the cam again.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann wenigstens ein elektrisch leitend ausgebildeter Abschnitt des Stellglieds reibend an dem Gebergehäuse, insbesondere einer zugeordneten Wandung, gleiten. Auf diese Weise ist es möglich, das wahlweise Verbinden der an dem Geber vorgesehenen elektrischen Leiter mit einfachen Mitteln auszuführen. Dabei wirkt die elektrische Kontaktiereinrichtung zusammen mit dem elektrisch leitend ausgebildeten Abschnitt des Stellglieds als eine Art Schaltvorrichtung, welche das wahlweise Verbinden der wenigstens zwei an dem Geber vorgesehenen elektrischen Leiter bewirkt, wenn der elektrisch leitende Abschnitt des Stellglieds sich in bestimmten Stellungen in Bezug auf das Gebergehäuse befindet.According to a further embodiment of the invention, at least one electrically conductive portion of the actuator may rub frictionally on the transmitter housing, in particular an associated wall. In this way it is possible to carry out the optional connection of the electrical conductor provided on the encoder by simple means. In this case, the electrical contacting device acts together with the electrically conductive portion of the actuator as a kind of switching device, which causes the optional connection of the at least two provided on the encoder electrical conductor when the electrically conductive portion of the actuator in certain positions with respect to the encoder housing located.
Insbesondere kann der gleitende Abschnitt des Stellglieds als ein in das Stellglied wenigstens teilweise eingelassenes Gleitstück ausgebildet sein. Die separate Ausbildung des Gleitstücks kann die Herstellung des Stellglieds vereinfachen, da nur der mit dem Gebergehäuse in Kontakt stehende Teil des Stellglieds elektrisch leitend ausgebildet sein muss, um die Funktion des Gebers zu gewährleisten. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Gleitstück einerseits eine gute und zuverlässige elektrische Kontaktierung gewährleistet und andererseits der Verschleiß durch das Gleiten und die dabei auftretende mechanische Reibung zwischen dem Stellglied und dem Gebergehäuse sich nur minimal auf einen Abrieb und damit auf einen Verschleiß auswirken. Ein teilweise eingelassenes Gleitstück könnte beispielsweise auswechselbar sein. Es könnte ferner mit geringem Abriebswiderstand gegenüber dem Material des Gebergehäuses vorgesehen sein, sodass dieses Bauteil als erstes verschleißt und ggf. ersetzt werden kann, wobei die übrigen Bauteile des Gebergehäuses demgegenüber eine deutlich längere Lebensdauer aufweisen.In particular, the sliding portion of the actuator may be formed as a slider at least partially embedded in the actuator. The separate design of the slider can simplify the production of the actuator, since only the standing in contact with the encoder housing part of the actuator must be made electrically conductive to ensure the function of the encoder. It is advantageous if the slider on the one hand ensures a good and reliable electrical contact and on the other hand, the wear caused by the sliding and the mechanical friction between the actuator and the encoder housing only minimal impact on abrasion and thus wear. A partial embedded slider could be, for example, interchangeable. It could also be provided with low abrasion resistance to the material of the encoder housing, so that this component first wears and possibly can be replaced, the other components of the transmitter housing contrast, have a significantly longer life.
Vorzugsweise wird das Gleitstück in dem Stellglied unter einer federnden Vorspannung gegen das Gebergehäuse gehalten. Auf diese Weise kann die Anpresskraft, mit der das Gleitstück gegen das Gebergehäuse gedrückt wird, einfach definiert werden und andererseits ein Spalt zwischen dem Stellglied und dem Gebergehäuse verbleiben, der einem potenziellen reibenden Verschleiß zwischen dem Stellglied und dem Gebergehäuse entgegenwirkt. Außerdem kann die federnde Vorspannung eine verschleißbedingte Dickenänderung des Gleitstücks in gewissen Bereich ausgleichen, sodass die vorgesehene Funktion dieser Komponenten über einen langen Zeitraum hin gegeben ist.Preferably, the slider is held in the actuator under a resilient bias against the encoder housing. In this way, the contact pressure with which the slider is pressed against the encoder housing, can be easily defined and on the other hand remain a gap between the actuator and the encoder housing, which counteracts potential rubbing wear between the actuator and the encoder housing. In addition, the resilient bias can compensate for a wear-induced change in thickness of the slider in certain range, so that the intended function of these components is given over a long period of time.
Die federnde Vorspannung kann durch eine zwischen dem Gleitstück und dem Stellglied angeordnete Gleitstückfeder aufgebracht werden.The resilient bias may be applied by a slider spring disposed between the slider and the actuator.
Bevorzugt kann das Gleitstück aus Materialien vorgesehen werden, die besondere Gleiteigenschaften und gleichzeitig eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Beispielsweise kann das Gleitstück aus Messing gefertigt sein. Messing ist relativ einfach zu verarbeiten, weist eine gute Abriebsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf, und ist dabei dennoch ein guter elektrischer Leiter. Ferner kann das Gleitstück aus Sinterbronze bestehen, die besonders gute Reibeigenschaften zum Gleiten auf dem Gebergehäuse aufweist, bei gleichzeitig guter elektrischer Leitfähigkeit. Alternativ kann das Gleitstück aus Kohle vorgesehen sein, die ebenfalls ein elektrisch gut leitendes Material ist, und gut definierte Reib- und Abriebseigenschaften aufweist.Preferably, the slider may be made of materials having particular sliding properties and at the same time good electrical conductivity. For example, the slider can be made of brass. Brass is relatively easy to process, has good abrasion resistance and corrosion resistance, yet is a good electrical conductor. Furthermore, the slider can be made of sintered bronze, which has particularly good friction properties for sliding on the encoder housing, at the same time good electrical conductivity. Alternatively, the slider can be made of carbon, which is also a good electrically conductive material, and has well-defined friction and abrasion properties.
Es ist ferner möglich, dass das Gleitstück nicht gänzlich aus einem der vorgenannten Materialien besteht, sondern eines dieser Materialien lediglich enthält, wenn das Gleitstück beispielsweise mehrteilig aufgebaut ist.It is also possible that the slider is not entirely made of one of the aforementioned materials, but only one of these materials contains, if the slider is constructed, for example, in several parts.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die elektrische Kontaktiereinrichtung wenigstens zwei elektrisch leitende Kontakte aufweisen, die mittels eines an dem Stellglied vorgesehenen Abschnitts elektrisch zum Schalten der Kontaktiereinrichtung miteinander verbindbar sind. Auf diese Weise kann eine elektrische Schaltvorrichtung ausgebildet werden, welche keine zusätzlichen beweglichen Teile erfordert, um einen Kontakt zwischen den wenigstens zwei elektrisch leitenden Kontakten herzustellen oder wahlweise zu trennen. Dabei sind die elektrisch leitenden Kontakte mit den elektrischen Leitern an dem Geber verbunden. Insbesondere bilden die elektrischen Kontakte die Enden der an dem Geber vorgesehenen elektrischen Leiter.In a further embodiment of the invention, the electrical contacting device may comprise at least two electrically conductive contacts which can be electrically connected to one another by means of a section provided on the actuator for switching the contacting device. In this way, an electrical switching device may be formed which does not require any additional moving parts to make or optionally disconnect between the at least two electrically conductive contacts. The electrically conductive contacts are connected to the electrical conductors to the encoder. In particular, the electrical contacts form the ends of the electrical conductor provided on the encoder.
Bevorzugt kann wenigstens einer der elektrisch leitenden Kontakte in das Gebergehäuse vorzugsweise nicht lösbar eingebettet, insbesondere eingeklebt oder eingegossen sein. Unter herstellungstechnischen Aspekten ist dies von Vorteil. Ferner hat das Einbetten der Kontakte in das Gebergehäuse den Vorteil, dass diese sehr resistent gegenüber etwaig vorliegenden Vibrationen sind. So können Fehlerfälle minimiert werden können, in denen Kontakte sich durch Gehäusevibrationen selbsttätig lösen. Ein Eingießen der Kontakte kann den Vorteil haben, zusätzliche Verfahrensschritte zum Befestigen der Kontakte in dem Gehäuse zu vermeiden. Werden die Kontakte in das Gehäuse eingeklebt, besteht die Möglichkeit, diese besonders gut in Bezug auf den Bereich auszurichten, in welchem die Kontakte mit dem Stellglied in Berührung kommen. Auf diese Weise kann die Einbaulage der Kontakte gut gesteuert werden. In einer Variante können die Kontakte Widerhaken aufweisen, die einem selbstständigen Lösen der Kontakte aus dem Gebergehäuse entgegenwirken.Preferably, at least one of the electrically conductive contacts in the transmitter housing preferably not be embedded embedded, in particular glued or cast. This is an advantage under manufacturing aspects. Further, embedding the contacts in the transmitter housing has the advantage that they are very resistant to any vibrations present. Thus, fault cases can be minimized, in which contacts solve themselves by housing vibrations automatically. Pouring the contacts may have the advantage of avoiding additional process steps for attaching the contacts in the housing. If the contacts are glued into the housing, it is possible to align them particularly well with respect to the area in which the contacts come into contact with the actuator. In this way, the installation position of the contacts can be well controlled. In a variant, the contacts may have barbs which counteract an independent release of the contacts from the encoder housing.
Die elektrisch leitenden Kontakte können in einer Variante aus Messing bestehen, insbesondere aus wenigstens teilweise verzinntem Messing. Messing ist ein guter elektrischer Leiter mit relativ guter Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitig guten Reibeigenschaften. Eine Verzinnung an der Stirnfläche der Kontakte, kann die Korrosionsbeständigkeit bzw. Abriebfestigkeit verbessern. Die Verwendung anderer Materialien für die Kontakte ist aber auch denkbar.The electrically conductive contacts may be made in a variant of brass, in particular at least partially tinned brass. Brass is a good electrical conductor with relatively good corrosion resistance combined with good frictional properties. Tinning on the face of the contacts can improve corrosion resistance or abrasion resistance. The use of other materials for the contacts is also conceivable.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Stellglied unter Überwindung eines durch Formschluss oder Reibschluss gebildeten Übergangswiderstandes aus der jeweiligen Stellung herausbewegt und in die jeweils nächste gewünschte Stellung überführbar sein. Dies ist eine weitere Maßnahme gegenüber dem Stand der Technik, die Stellung des Stellglieds für den Benutzer besser wahrnehmbar zu definieren, um eine unbeabsichtigte Fehlstellung des Stellglieds zu vermeiden.According to a further embodiment, the actuator can be moved out of the respective position by overcoming a transition resistance formed by positive engagement or frictional engagement and can be transferred into the respective next desired position. This is a further measure from the prior art to better define the position of the actuator for the user to avoid inadvertent misalignment of the actuator.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass den gewünschten Stellungen diskrete Rastpositionen zugeordnet sind. Auf diese Weise erhält der Benutzer eine noch deutlich spürbarere haptische Rückmeldung darüber, dass das Stellglied aus einer bestimmten Stellung herausbewegt oder in eine bestimmte Stellung hineingeführt wird. Ferner haben diskrete Rastpositionen den Vorteil, dass das Stellglied durch eine zusätzliche Kraft in der jeweiligen Stellung gehalten wird, sodass ein selbsttätiges Verstellen des Stellglieds, etwa durch an dem Gebergehäuse vorliegende Vibrationen, unwahrscheinlicher wird.In particular, it may be provided that discrete detent positions are assigned to the desired positions. In this way, the user receives an even more noticeable haptic feedback that the actuator is moved out of a certain position or guided into a specific position. Furthermore, discrete detent positions have the advantage that the actuator is held by an additional force in the respective position, so that an automatic adjustment of the actuator, such as on the Encoder housing present vibration is unlikely.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Geber einen Rastmechanismus aufweisen, vorzugsweise eine Kugelrastung zum Bilden des Übergangswiderstands. Dies erlaubt die vorgeschlagenen, diskreten Rastpositionen mit einfachen Mitteln zu verwirklichen.In a particularly preferred embodiment, the encoder may have a latching mechanism, preferably a ball catch for forming the contact resistance. This allows the proposed discrete locking positions to be realized with simple means.
Insbesondere kann der Rastmechanismus eine um die zuvor beschriebene Rotationsachse des Stellglieds drehbare Tellerfeder und einen Mitnehmer aufweisen, in den ein Rastelement, vorzugsweise eine Kugel aufgenommen ist, wobei die Tellerfeder das Rastelement mit einer elastischen Kraft gegen einen drehfest an dem Gebergehäuse vorgesehenes Rastsegment vorspannt. Auf diese Weise ist es möglich, die diskreten Rastpositionen mit minimalen Änderungen an den übrigen Bauteilen vorzusehen.In particular, the locking mechanism may have a rotatable about the axis of rotation of the actuator described above disc spring and a driver, in which a locking element, preferably a ball is received, wherein the plate spring biases the locking element with an elastic force against a non-rotatably provided on the encoder housing locking segment. In this way it is possible to provide the discrete locking positions with minimal changes to the other components.
Bevorzugt kann sich das Rastsegment entlang der Schwenkbahn des Hebels, vorzugsweise bogenförmig erstrecken und entlang dieser Schwenkbahn wenigstens eine Aufnahme oder einen Durchbruch zum Einrasten des Rastelements aufweisen. Ferner kann das Rastsegment aus einem gehärteten Material, beispielsweise Stahl bestehen. Auf diese Weise ist es möglich, den Rastmechanismus und das zugehörige Rastsegment auf einfache Weise innerhalb des Stellglieds vorzusehen, wodurch eine signifikante Einsparung des Bauraums erreicht wird.Preferably, the latching segment along the pivoting path of the lever, preferably extend arcuately and along this pivoting path have at least one receptacle or an opening for engaging the locking element. Furthermore, the locking segment made of a hardened material, such as steel. In this way it is possible to provide the locking mechanism and the associated latching segment in a simple manner within the actuator, whereby a significant saving of the installation space is achieved.
Die Kraftstoffabsperreinrichtung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform in einem mit dem Gebergehäuse verbundenen Gehäuseabschnitt angeordnet sein. Dies ermöglicht eine wesentlich kompaktere Bauweise als dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ferner lässt sich auf diese Weise der Geber zusammen mit den wesentlichen Komponenten als einheitliche Baugruppe in einen Montageprozess einfügen.The Kraftstoffabsperreinrichtung may be arranged according to a further embodiment in a housing connected to the encoder housing section. This allows a much more compact design than is known from the prior art. Furthermore, in this way the encoder can be inserted together with the essential components as a unitary assembly in an assembly process.
Insbesondere ist dabei von Vorteil, wenn der Gehäuseabschnitt, in dem sich die Kraftstoffabsperreinrichtung befindet, in Bezug auf das Gebergehäuse drehbar angeordnet ist. Auf diese Weise lassen sich an dem Gehäuseabschnitt vorgesehene Verbindungselemente für eine Kraftstoffleitung, beispielsweise Schlauchtüllen, in Bezug auf die umgebenen Bauteile optimal ausrichten. In Kombination mit den zuvor beschriebenen zwei Eingängen für das Übertragungselement, erhöht sich die Flexibilität der Anwendbarkeit des vorliegenden Gebers deutlich in Bezug darauf, ihn als Baugruppe in unterschiedlichen Einbausituationen und unterschiedlichen Maschinen anzuwenden.In particular, it is advantageous if the housing section, in which the Kraftstoffabsperreinrichtung is located rotatably disposed with respect to the encoder housing. In this way, provided on the housing portion connecting elements for a fuel line, such as barbs, optimally align with respect to the surrounding components. In combination with the above-described two inputs for the transmission element, the flexibility of applicability of the present encoder significantly increases with respect to applying it as an assembly in different installation situations and different machines.
Von dem erfindungsgemäßen Gedanken ebenfalls erfasst ist eine Verbrennungskraftmaschine, welche den erfindungsgemäßen Geber oder eine der zuvor beschriebenen Varianten des Gebers aufweist.Also included in the inventive concept is an internal combustion engine which has the encoder according to the invention or one of the previously described variants of the transmitter.
Ferner ist eine Baumaschine mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine von dem erfinderischen Gedanken erfasst.Furthermore, a construction machine with such an internal combustion engine is covered by the inventive idea.
Insbesondere ist auch ein Bodenverdichter mit einer Verbrennungskraftmaschine vom erfindungsgemäßen Gedanken erfasst, der den zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Geber oder eine der zuvor beschriebenen Varianten aufweist.In particular, a soil compactor with an internal combustion engine is also covered by the concept according to the invention, which has the previously described inventive sensor or one of the variants described above.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency. The invention will be explained with reference to an embodiment.
Dabei zeigen zum Teil schematisch:
-
1 eine perspektivische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Stoppstellung mit zusätzlich teilweise schematischer Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine sowie einer Baumaschine, -
2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Stoppstellung, -
3 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Stoppstellung, -
4 eine geschnittene Vorderansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Stoppstellung, -
5 eine geschnittene Detailansicht des Hebels und des Gebergehäuses in Stoppstellung, -
6 eine perspektivische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Leerlaufstellung, -
7 eine geschnittene Vorderansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Leerlaufstellung, -
8 eine geschnittene Detailansicht des Hebels und des Gebergehäuses in Leerlaufstellung, -
9 eine perspektivische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Vollgasstellung, -
10 eine geschnittene Vorderansicht des erfindungsgemäßen Gebers in Vollgasstellung, -
11 eine perspektivische Ansicht der in dem Geber vorgesehenen Rastvorrichtung.
-
1 a perspective front view of the encoder according to the invention in the stop position with additional partial schematic representation of an internal combustion engine and a construction machine, -
2 a side view of the encoder according to the invention in the stop position, -
3 a rear view of the encoder according to the invention in the stop position, -
4 a sectional front view of the encoder according to the invention in the stop position, -
5 a sectional detail view of the lever and the encoder housing in the stop position, -
6 a perspective front view of the encoder according to the invention in neutral position, -
7 a sectional front view of the encoder according to the invention in neutral position, -
8th a sectional detail view of the lever and the encoder housing in idle position, -
9 a perspective front view of the sensor according to the invention in full throttle position, -
10 a sectional front view of the sensor according to the invention in full throttle position, -
11 a perspective view of the provided in the encoder locking device.
Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den nachfolgend dargestellten Figuren der Zeichnung anhand einer Ausführungsform mit Bezugszeichen versehen, um die Lesbarkeit zu verbessern. Identical or equivalent components are provided in the figures of the drawing shown below with reference numerals in order to improve the readability.
Der Geber
Die Bewegung des Übertragungselements findet als translatorische Bewegung statt, die sich entlang einer in der
Der Geber
Der Geber
Die Kraftstoffzuführung
Die
In der
In
Das Verbinden des Stellglieds
Der Hebel
Das Gleitstück
Andererseits ist das Gleichstück
An dem Übertragungselement
In der
In
In der
In der
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gebergiver
- 22
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 33
- BaumaschineConstruction machinery
- 44
- Stellgliedactuator
- 55
- VollgasstellungFull throttle
- 66
- Stoppstellungstop position
- 77
- LeerlaufstellungNeutral
- 88th
- Gebergehäuseencoder housing
- 99
- Übertragungselementtransmission element
- 1010
- GemischbildnerGemischbildner
- 1111
- KraftstoffabsperreinrichtungKraftstoffabsperreinrichtung
- 1212
- KraftstoffzuführungFuel supply
- 1313
- Kontaktiereinrichtungcontacting
- 1414
- erster elektrischer Leiterfirst electrical conductor
- 1515
- zweiter elektrischer Leitersecond electrical conductor
- 1616
- erster Eingangfirst entrance
- 1717
- zweiter Eingangsecond entrance
- 1818
- Einschraubbolzenscrew-in bolt
- 1919
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- 2020
- Längserstreckunglongitudinal extension
- 2121
- Rotationsachseaxis of rotation
- 2222
- Hebellever
- 2323
- Zahnradgear
- 2424
- Verzahnunggearing
- 2525
- Gegenverzahnungcounter teeth
- 2626
- Hebelbewegunglever movement
- 2727
- Zahnstangerack
- 2828
- Steuerflächecontrol surface
- 2929
- VentilValve
- 3030
- Nockecam
- 3131
- RückstellkraftRestoring force
- 3232
- VentilöffnungsrichtungValve opening direction
- 3333
- VentilschließrichtungValve closing direction
- 3434
- Abschnittsection
- 3535
- Wandungwall
- 3636
- Gleitstückslide
- 3737
- Gleitstückfederslider spring
- 3838
- erster Kontaktfirst contact
- 3939
- zweiter Kontaktsecond contact
- 4040
- Rastpositionendetent positions
- 4141
- Rastmechanismusdetent mechanism
- 4242
- TellerfederBelleville spring
- 4343
- Mitnehmertakeaway
- 4444
- Rastelementlocking element
- 4545
- RastsegmentRest segment
- 4646
- Schwenkbahnpivot path
- 4747
- Durchbruchbreakthrough
- 4848
- Gehäuseabschnitthousing section
- 4949
- Ventilfedervalve spring
- 5050
- Dichtringseal
- 5151
- GleitstückachseGleitstückachse
- 5252
- Widerhakenbarb
- 5353
- Ventilschiebervalve slide
Claims (26)
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Family
ID=58224486
Family Applications (1)
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meflex Telecontrol GmbH &Co. KG: Fernbetätigungen und Fernbetätigungssysteme. Ehringhausen, 31.03.2015. - Firmenschrift. https://web.archive.org/web/20150331204903/http://www.meflex.de/produkte/fernbetaetigungen/ [abgerufen am 08.03.2016]. [Internet] * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102015115654A1 (en) | 2017-03-23 |
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