DE1038336B

DE1038336B - Fuel injection pump for injection internal combustion engines

Info

Publication number: DE1038336B
Application number: DEF14243A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Sitte
Original assignee: Friedmann and Maier AG
Current assignee: Friedmann and Maier AG
Priority date: 1953-03-31
Filing date: 1954-03-23
Publication date: 1958-09-04

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei Brennstoffeinspritzpumpen für Einspritzbrennkraftmaschinen ist es üblich, den die Motordrehzahl regelnden Regler unmittelbar an die Einspritzpumpe anzubauen. Bei diesen Bauarten ist der Regler meist auf der Pumpenantriebswelle gelagert oder zumindest gegen diese abgestützt, wobei die Reglermuffe achsparallel zur Pumpenantriebswelle verschiebbar ist. Die vom Regler gesteuerte Regelstange hingegen ist im Pumpengehäuse gelagert, und es wird die Verstellbewegung der Muffe auf die Regelstange meist unter Vermittlung eines am Pumpengehäuse gelagerten doppelarmigen Hebels übertragen. Eine geringfügige Lageveränderung des Reglers bzw. der Reglermuffe gegenüber dem Gehäuse bzw. dem Schwenkpunkt dieses doppelarmigen Hebels beeinträchtigt daher bereits die Präzision der Regelung. Bei Einspritzpumpen dieser Art ist es daher notwendig, die axiale Verschiebung der Pumpenantriebswelle im Betrieb zu verhindern. Es ist bekannt, zu diesem Zweck die Pumpenantriebswelle an einer Stelle in einem sowohl im Gehäuse als auch auf der Pumpenantriebswelle axial unverschiebbaren Kugellager zu lagern. Diese Bauart bedingt jedoch, um die Unverschiebbarkeit zu gewährleisten, sowohl am Gehäuse als auch auf der Nockenwelle einen die Herstellung der Teile verteuernden technischen Aufwand. Insbesondere können beim Gehäuse die Bohrungen für die Lager der Pumpenantriebswelle nicht mehr als einfache, glatt durchlaufende Bohrungen ausgeführt werden, die, um genaues Fluchten zu sichern, von einer Seite herzustellen sind.In fuel injection pumps for internal combustion engines, it is common to use the engine speed to mount the regulating controller directly on the injection pump. With these types of construction, the regulator is mostly mounted on the pump drive shaft or at least supported against it, the regulator sleeve being axially parallel is displaceable to the pump drive shaft. The control rod controlled by the controller, however, is stored in the pump housing, and the adjusting movement of the sleeve on the control rod is usually under Transfer by means of a double-armed lever mounted on the pump housing. A minor one Change in position of the controller or the controller sleeve in relation to the housing or the pivot point of this double-armed lever therefore already affects the precision of the regulation. In the case of injection pumps, this Art it is therefore necessary to prevent the axial displacement of the pump drive shaft during operation. It is known for this purpose the pump drive shaft at one point in both the housing and on the pump drive shaft to store axially immovable ball bearings. However, this design requires to ensure immovability, both on the housing and on the camshaft Production of the parts increasing the cost of technical effort. In particular, in the case of the housing, the holes for the bearings of the pump drive shaft nothing more than simple, smooth bores which are to be made from one side in order to ensure precise alignment.

Eine übliche Ausführung ist es, die Pumpenantriebswelle an ihren beiden Enden in den glatt durchlaufenden Gehäusebohrungen so zu lagern, daß jedes Lager sich nur gegen den außen angebrachten Lagerdeckel abstützt und damit lediglich die Unverschiebbarkeit der Pumpenantriebswelle in je einer Axialrichtung sichert. Dabei wird üblicherweise das durch Herstellungsungenauigkeit vorhandene Axialspiel durch Zwischenschaltung von in ihrer Stärke ausgewählten Beilagen in ihrer Lagerung ausgeglichen, um eine Axialverschiebung des Reglers zu verhindern. Eine solche Art der Lagerung ist einerseits wegen der Einpassung der Zwischenlagen schwierig und zeitraubend, und andererseits kann diese Einpassung auch nur für eine bestimmte Temperatur erfolgen, da der Ausdehnungskoeffizient des aus Leichtmetall bestehenden Gehäuses und der Ausdehnungskoeffizient der aus Stahl bestehenden Pumpenantriebswelle verschieden sind. Brennstoffeinspritzpumpen sind nun verhältnismäßig großen Temperaturschwankungen unterworfen. Um einen Bruch zu vermeiden, muß beim Einbau der Beilagen diesen verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten Rechnung getragen werden, so daß nun bei Temperaturerhöhungen sich ein axiales Spiel Brennstoffeinspritzpumpe
für EinspritzbrennkraftmaschinenA common design is to mount the pump drive shaft at both ends in the smooth housing bores so that each bearing is supported only against the bearing cover attached to the outside and thus only ensures the immovability of the pump drive shaft in one axial direction. In this case, the axial play existing due to manufacturing inaccuracy is usually compensated for by interposing shims of selected thickness in their storage in order to prevent axial displacement of the controller. Such a type of storage is on the one hand difficult and time-consuming because of the fitting of the intermediate layers, and on the other hand this fitting can only take place for a certain temperature, since the expansion coefficient of the housing made of light metal and the expansion coefficient of the pump drive shaft made of steel are different. Fuel injection pumps are now subject to relatively large temperature fluctuations. In order to avoid breakage, these different coefficients of expansion must be taken into account when installing the shims, so that there is an axial play in the fuel injection pump when the temperature increases
for internal combustion engines

Anmelder:
Friedmann & Maier, Hallein (Österreich)Applicant:
Friedmann & Maier, Hallein (Austria)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf West, Goethestr. 30Representative: Dipl.-Ing. H. Leinweber, patent attorney,
Berlin-Zehlendorf West, Goethestr. 30th

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 31. März 1953Claimed priority:
Austria from March 31, 1953

Dipl.-Ing. Walter Sitte, Salzburg (Österreich),
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Walter Sitte, Salzburg (Austria),
has been named as the inventor

der Pumpenantriebswelle in ihrer Lagerung ergibt, welches insbesondere bei mehrstelligen Pumpen mit weit auseinanderliegenden Lagern einige Zehntelmillimeter erreichen kann, ein Ausmaß, welches die Präzision der Regelung bereits merklich beeinflußt.the pump drive shaft results in their storage, which is particularly in multi-digit pumps with widely spaced bearings can reach a few tenths of a millimeter, an extent that the Precision of the regulation already noticeably influenced.

Bei Brennstoffeinspritzpumpen, bei welchen der Regler auf der Pumpenantriebswelle gelagert ist, die Reglerfedern jedoch gegen das Pumpengehäuse abgestützt sind, ergeben sich von den Reglerfedern herrührende äußere Kräfte, welche ständig einen Axialschub auf die Pumpenantriebswelle ausüben, der durch ein axial belastbares Lager aufgenommen werden muß. Bei solchen Konstruktionen ergibt sich zwangläufig, daß die Pumpenantriebswelle an einer Stelle gegen Axialverschiebungen gesichert ist, jedoch bedingen solche Bauarten eine kompliziertere Konstruktion, welche nur dann in Kauf genommen wird, wenn die Kraft der Reglerfedern im Betrieb einstellbar gemacht werden soll.In fuel injection pumps in which the controller is mounted on the pump drive shaft, the Regulator springs, however, are supported against the pump housing, result from the regulator springs external forces which constantly exert an axial thrust on the pump drive shaft, the must be absorbed by an axially loadable bearing. With such constructions it results inevitably that the pump drive shaft is secured against axial displacements at one point, however such designs require a more complicated construction, which is only accepted, if the force of the regulator springs is to be made adjustable during operation.

Die Erfindung bezweckt, die Sicherung der Pumpenantriebswelle gegen axiale Verschiebung im Betrieb mit einfachsten Mitteln durchzuführen, ohne daß sie durch Wärmedehnungen beeinflußt wird. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß bei solchen Brennstoffeinspritzpumpen, bei welchen der Fliehkraftregier auf dem Ende der Pumpenantriebswelle gelagert ist und die Reglerfedern so angeordnet sind, daß durch sie die Pumpenantriebswelle maximal mit der an der Reglermuffe auftretenden Verstellkraft axial belastet ist, die Pumpenantriebswelle an einer dem Regler benachbarten Stelle, insbesondere im reglerseitigen Lager, gegen Axialverschiebung in Richtung Regler starr gesichert und in diese Richtung durch ein unabhängig von den Reglerfedern wirkendes federndes Glied gedrückt ist, das eine Vorspan-The aim of the invention is to secure the pump drive shaft against axial displacement during operation to be carried out with the simplest means, without being influenced by thermal expansion. The invention consists essentially in the fact that in such fuel injection pumps, in which the centrifugal governor is mounted on the end of the pump drive shaft and the governor springs are arranged so that through them the pump drive shaft is maximally with the adjusting force occurring at the regulator sleeve is axially loaded, the pump drive shaft at a point adjacent to the controller, in particular on the controller side Bearing, rigidly secured against axial displacement in the direction of the controller and in this direction is pressed by a resilient member which acts independently of the regulator springs and which has a preload

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nung aufweist, welche die ihr entgegenwirkende größte Reglerverstellkraft überwiegt. Dadurch, daß die Pumpenantriebswelle an einer dem Regler benachbarten Stelle gegen Axialverschiebung gesichert ist, werden Einwirkungen von Wärmedehnungen auf Pumpenwelle und Gehäuse unschädlich gemacht, und es wird die Regelpräzision unabhängig von der jeweiligen Betriebstemperatur aufrechterhalten, während die Anordnung des federnden Gliedes eine durch Wärmedehnungen nicht beeinträchtigte Spielfreiheit der Sicherung ermöglicht. Dadurch schließlich, daß das federnde Glied eine Vorspannung aufweist, welche die ihr entgegenwirkende größte Reglerverstellkraft überwiegt, wird die spielfreie Axiallagerung unter allen Betriebsbedingungen aufrechterhalten.has voltage which outweighs the largest controller adjusting force counteracting it. As a result of that the pump drive shaft is secured against axial displacement at a point adjacent to the controller, the effects of thermal expansion on the pump shaft and housing are rendered harmless, and the control precision is maintained regardless of the respective operating temperature while the arrangement of the resilient member a freedom from play that is not impaired by thermal expansion the backup allows. Finally, in that the resilient member has a preload which the largest regulator adjusting force counteracting it predominates, the backlash-free axial bearing is below Maintain all operating conditions.

[n der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.[In the drawing, the invention is based on Embodiments explained schematically.

Fig. 1 zeigt eine Brennstoffeinspritzpumpe teilweise im Axialschnitt;Fig. 1 shows a fuel injection pump partially in axial section;

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, ao Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 stellt 1 das Einspritzpumpengehäuse dar, an welches der den Regler 2 umschließende Gehäuseteil 3 angeschlossen ist. Der Regler 2 ist hierbei auf die Pumpenantriebswelle 4 aufgesetzt, und die Reglermuffe 5 ist gleichachsig mit der Pumpenantriebswelle 4 gleichfalls an dieser gelagert. Die Regelstange 6 und der übliche doppelarmige Hebel 7, welcher die Bewegung der Reglermuffe 5 auf die Regelstange 6 überträgt, sind im Einspritzpumpengehäuse 1 gelagert, wobei die an einem Lagerbock 8 angeordnete Schwenkachse 9 des doppelarmigen Hebels 7 mit dem Einspritzpumpengehäuse 1 unter Vermittlung des Gehäuseteiles 3 verbunden ist. Jede Axialverschiebung der Pumpenantriebswelle 4 bewirkt somit eine Relativverschiebung der Reglermuffe 5 gegenüber der Schwenklagerung 9 des doppelarmigen Hebels 7 und damit eine Verschiebung der Regelstange 6 gegenüber dem Pumpengehäuse 1, wodurch die Präzision der Regelung in fühlbarer Weise beeinträchtigt wird. Bei einer Erwärmung der Einspritzpumpe dehnt sich das aus Leichtmetall bestehende Gehäuse 1 in größerem Ausmaß als die Pumpenantriebswelle 4, und die Differenz der Ausdehnung des Gehäuses 1 und der Pumpenantriebswelle 4 kann bei mehrstelligen Pumpen mit langer Antriebswelle mehrere Zehntelmillimeter betragen. Bei den üblichen Ausführungsformen muß nun die Pumpenantriebswelle 4 mit möglichst geringem Axialspiel bei kaltem Gehäuse in die Lagerungen eingepaßt werden. Das bei einer Erwärmung der Pumpe auftretende Axialspiel ermöglicht eine Verschiebung der Pumpenantriebswelle 4 mit dem Regler 2, so daß eine einer bestimmten Drehzahl entsprechende Stellung der Reglermuffe 5, je nach der axialen Verschiebung der Pumpenantriebswelle 4, verschiedene Stellungen der Regelstange 6 ergibt. Wie die Zeichnung zeigt, ist nun das reglerseitige Lager 10 als Schulterlager ausgebildet, welches die Pumpenantriebswelle 4 nur gegen eine Verschiebung nach rechts sichert, jedoch eine Verschiebung derselben nach links zuläßt. Die Sicherung gegen eine Verschiebung der Pumpenantriebswelle 4 nach rechts wird durch die Abstützung des äußeren Lagerringes gegen den in die Lagerbohrung 12 des Pumpengehäuses 1 hineinragenden Ansatz 13 des Deckels 14 und die Abstützung des inneren Lagerringes 15 gegen den Ansatz 16 der Welle 4 gewährleistet, während die Sicherung gegen eine Verschiebung nach links bei der Anordnung nach Fig. 1 durch ein federndes Glied 17, 18 und bei der Anordnung nach Fig. 2 durch ein federndes Glied 19 gegeben ist, welches die Pumpenantriebswelle 4 nach rechts drückt. Bei den beiden Anordnungen nach Fig. 1 und 2 ist somit die Pumpenantriebswelle 4 nur gegen Axialverschiebung nach rechts starr gesichert, jedoch ist die Sicherung gegen eine Axialverschiebung nach links elastisch kraftschlüssig. Die Vorspannung der elastischen Glieder 17, 18 bzw. 19 ist größer gewählt als die größte an der Reglermuffe 5 auftretende, nach links gerichtete Verstellkraft, so daß die Pumpenantriebswelle 4 im reglerseitigen Lager 10 axial unverschiebbar ist.FIG. 2 shows a modified embodiment, ao In the embodiment according to FIG. 1, 1 represents the injection pump housing to which the housing part 3 enclosing the regulator 2 is connected. The controller 2 is placed on the pump drive shaft 4, and the controller sleeve 5 is coaxially mounted on the pump drive shaft 4 as well. The control rod 6 and the usual double-armed lever 7, which transmits the movement of the control sleeve 5 to the control rod 6, are mounted in the injection pump housing 1, with the pivot axis 9 of the double-armed lever 7 arranged on a bearing block 8 with the injection pump housing 1 through the intermediary of the housing part 3 connected is. Each axial displacement of the pump drive shaft 4 thus causes a relative displacement of the regulator sleeve 5 relative to the pivot bearing 9 of the double-armed lever 7 and thus a displacement of the control rod 6 relative to the pump housing 1, whereby the precision of the regulation is noticeably impaired. When the injection pump heats up, the light metal housing 1 expands to a greater extent than the pump drive shaft 4, and the difference between the expansion of the housing 1 and the pump drive shaft 4 can be several tenths of a millimeter in multi-position pumps with a long drive shaft. In the usual embodiments, the pump drive shaft 4 must now be fitted into the bearings with the smallest possible axial play when the housing is cold. The axial play occurring when the pump heats up enables the pump drive shaft 4 to be displaced with the controller 2, so that a position of the controller sleeve 5 corresponding to a certain speed, depending on the axial displacement of the pump drive shaft 4, results in different positions of the control rod 6. As the drawing shows, the regulator-side bearing 10 is now designed as a shoulder bearing, which only secures the pump drive shaft 4 against displacement to the right, but allows it to be displaced to the left. The safeguard against displacement of the pump drive shaft 4 to the right is ensured by the support of the outer bearing ring against the projection 13 of the cover 14 protruding into the bearing bore 12 of the pump housing 1 and the support of the inner bearing ring 15 against the projection 16 of the shaft 4, while the Securing against displacement to the left in the arrangement according to FIG. 1 by a resilient member 17, 18 and in the arrangement according to FIG. 2 by a resilient member 19 which presses the pump drive shaft 4 to the right. In the two arrangements according to FIGS. 1 and 2, the pump drive shaft 4 is thus only rigidly secured against axial displacement to the right, but the securing against axial displacement to the left is elastically non-positive. The bias of the elastic members 17, 18 or 19 is selected to be greater than the largest leftward adjustment force occurring on the regulator sleeve 5, so that the pump drive shaft 4 in the regulator-side bearing 10 is axially immovable.

Es ist somit die Lage des Reglers 2 relativ zum Einspritzpumpengehäuse 1 unabhängig von einer Wärmedehnung des Gehäuses 1 und der Welle 4 eindeutig bestimmt. Es können wohl noch Wärmedehnungen des Gehäuseteiles 3 einen gewissen Einfluß auf die Präzision der Regelung ausüben, jedoch ist die Auswirkung von Wärmedehnungen auf die Regelgenauigkeit zumindest weitgehend vermindert.The position of the controller 2 relative to the injection pump housing 1 is therefore independent of any one Thermal expansion of the housing 1 and the shaft 4 clearly determined. There can still be thermal expansion of the housing part 3 exert a certain influence on the precision of the regulation, however the effect of thermal expansion on the control accuracy is at least largely reduced.

Der Vorteil der Ausbildung nach den in der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsbeispielen ist darin zu erblicken, daß die Lager nicht axial eingepaßt werden müssen und daß durch die Einschaltung der elastischen Glieder 17,18 bzw. 19 die axial spielfreie Lagerung auch bei auftretendem Verschleiß aufrechterhalten bleibt.The advantage of training according to the two embodiments shown in the drawing is to see that the bearings do not have to be fitted axially and that by engaging of the elastic members 17, 18 and 19, the axially backlash-free Storage is maintained even in the event of wear and tear.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das federnde Glied 17, 18 aus zwei Tellerfedern 17 und 18 zusammengesetzt, welche den äußeren Ring 20 des Schulterlagers 21 nach rechts drücken. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das federnde Glied 19 von einer Dose gebildet, welche zwischen dem inneren Ring 22 des Schulterlagers 21 und einer Schulter 23 der Pumpenantriebswelle 4 angreift.In the embodiment according to FIG. 1, the resilient member 17, 18 is made up of two disc springs 17 and 18 assembled, which press the outer ring 20 of the shoulder bearing 21 to the right. In the embodiment According to Fig. 2, the resilient member 19 is formed by a can which is between the inner Ring 22 of the shoulder bearing 21 and a shoulder 23 of the pump drive shaft 4 engages.

Wie ferner aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die für die Lager 10, 21 der Pumpenantriebswelle 4 im Gehäuse 1 angeordneten Bohrungen 12, 12' als glatt durchlaufende Bohrungen ausgeführt, die von einer Seite hergestellt werden können und somit genaues Fluchten sichern.As can also be seen from the drawing, they are for the bearings 10, 21 of the pump drive shaft 4 arranged in the housing 1 holes 12, 12 'designed as smooth continuous holes, which of can be made on one side and thus ensure precise alignment.

Claims

Patent claims:

1. Fuel injection pump for injection internal combustion engines, in which the centrifugal governor is mounted on the end of the pump drive shaft and the governor springs are arranged so that through them the pump drive shaft is maximally with the adjusting force occurring at the regulator sleeve is axially loaded, characterized in that the pump drive shaft (4) on one of the Position adjacent to the controller, especially in the controller-side bearing, against axial displacement in Direction regulator rigidly secured and in this direction by an independent of the regulator springs acting resilient member (17,18 or 19) is pressed, which has a bias, which outweighs the largest regulator adjusting force counteracting it.

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the resilient member is arranged at a bearing point of the pump drive shaft facing away from the controller.

Documents considered: German Patent No. 582 471; U.S. Patent No. 2,593,919.

1 sheet of drawings

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