DE1081718B - Einrichtung zur drehzahlabhaengigen Winkelverstellung zweier Wellen gegeneinander, insbesondere fuer Einspritzpumpen bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur drehzahlabhängigen Winkelverstellung zweier Wellen gegeneinander, insbesondere für Einspritzpumpen bei Brennkraftmaschinen, wobei die gegen, die Wirkung von Gegenfedern gegeneinander zu verstellenden Teile segmentartig ineinander eingreifen und die in Umfangsrichtung liegenden Endflächen der Segmente gegeneinander geneigte Abwälzflächen für die dazwischen angeordneten walzenförmigen Fliehgewichte bilden.

Zur Verstellung des Einspritzpunkts für Einspritzpumpen bei Brennkraftmaschinen sind Spritzversteller der obenerwähnten Art bekannt. Dabei sind beide oder auch nur eine der Abwälzflächen der gegeneinander zu verstellenden Teile zylindrisch gewölbt. Diese zylindrischen Abwälzflächen können nur in einem bestimmten, konstruktiv bedingten Bereich hergestellt werden. Außerdem haben sie den Nachteil, daß im höheren Drehzahlbereich der dem Verstellmoment proportionale Winkel zwischen der Normalen im Berührungspunkt der Abwälzkurve und der Radialen von Mitte Spritzversteller zur Mitte Fliehgewicht zu klein ist, was in der Praxis zu große Fliehgewichte und auch insgesamt zu große Einbaumaße erfordert.

Die Erfindung hat einen billig herzustellenden Spritzversteller mit kleinen Abmessungen und großem Arbeitsvermögen zur Aufgabe. Diese Aufgabe wird bei Spritzverstellern der erwähnten Art dadurch gelöst, daß beide einem Fliehgewicht zugeordnete Abwälzflächen in an sich bekannter Weise eben ausgebildet sind und zwischen die gegeneinander zu verstellenden Teile eine oder mehr Verstellfedern derart eingeschaltet sind, daß ihr Verstellmoment dem der Fliehgewichte gleichgerichtet ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung mit ebenen Abwälzflächen ergibt insbesondere eine wesentlich einfachere Fertigung und im höheren Drehzahlbereich den erwünschten größeren Winkel zwischen der Normalen im Berührungspunkt der Abwälzkurve und der Radialen von Mitte Spritzversteller zur Mitte Fliehgewicht. Daraus ergibt sich eine starke Überlegenheit in bezug auf Anzahl und Größe der Fliehgewichte sowie hinsichtlich der Einbaumaße.

Durch die erfindungsgemäßen Verstellfedern wird erreicht, daß die Gegenfeder bzw. Gegenfedern nicht mit extrem kleiner Vorspannung montiert zu werden brauchen, so daß keine überhöhte Forderungen an die Herstellungsgenauigkeit gestellt werden und die Fertigung damit weiter vereinfacht wird.

Es kann dabei zweckmäßig sein, die Spannung der Verstell- und/oder Gegenfedern einstellbar zu machen. Die Segmente beider Teile können einerseits durch die Fliehgewichte und die Verstellfedern und anderer-Einrichtung
zur drehzahlabhängigen Winkelverstellung zweier Wellen gegeneinander,

insbesondere für Einspritzpumpen

bei Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dipl.-Ing. Dieter Mehlitz, Neuhausen (Filder),
ist als Erfinder genannt worden

seits durch die den Fliehgewichten entgegenwirkenden Gegenfedern miteinander in Verbindung- stehen.

Die Ausbildung der Federn selbst ist an sich beliebig, Jedoch kann es vorteilhaft sein, die Verstellfedern als in Umfangsrichtung wirkende druckbeanspruchte Schraubenfedern auszubilden und an den den Fliehgewichten entsprechenden Stellen bzw. neben diesen zwischen die Segmente einzuschalten. Eine andere Ausführung mit in Umfangsrichtung wirkenden Federn sieht vor, die Verstellfedern und Gegenfedern an den gleichen Stellen nebeneinander zwischen die Segmente einzuschalten und die Verstellfedern als Zug-, die Gegenfedern als Druckfedern auszubilden.

Weiterhin wäre es denkbar, die Verstell-und/oder die Gegenfeder radial wirkend den Fliehgewichten zuzuordnen. Eine Möglichkeit besteht dabei darin, zwei gegenüberliegende Fliehgewichte auf einer gemeinsamen Verstellfeder abzustützen.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung mit den für sie wesentlichen Teilen. Es zeigt

Fig. 1 einen Spritzversteller im Querschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, .

Fig. 3 das Federdiagramm und

Fig. 4 und 5 zwei andere Ausführungsformen im Querschnitt.

Nach Fig. 1 und 2 besteht der Spritzversteller aus einem mit der treibenden Welle in nicht dargestellter

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Weise verbundenen, flanschartigen Teil 10. Dieser ist mit einem Nabenansatz 11 auf der Nabe 12 eines ebenfalls flanschartigen Teils 13 gelagert, der mit der getriebenen Welle in Verbindung steht.

Beide Flanschteile 10 und 13 sind mit zwei oder mehr gegenüberliegenden, segmentartigen Ansätzen 14 und 15 versehen, die ineinander eingreifen und wobei die Segmente 14 die treibenden, die Segmente 15 die getriebenen sind. Die einander benachbarten Endflächen 16 und 17 dieser Segmente bilden die Abwälzflächen für ein walzenförmiges Fliehgewicht 18. Beide Abwälzflächen 16 und 17 sind als ebene Flächen ausgebildet. Sie sind zueinander geneigt, so daß sich der Schlitz 19. zwischen beiden Segmenten nach außen verengt und dadurch bei einer radialen Bewegung des Fliehgewichts 18 nach außen der Teil 13 gegenüber dem Teil 10 um einen bestimmten Winkel in Drehrichtung des Pfeils verdreht wird.

Die anderen Endflächen 20 der Segmente 14 und 15 sind parallel zueinander ausgebildet. Hier sind Gegenfedern 21 angeordnet, die als druckbeanspruchte Federn ausgebildet und gegebenenfalls einstellbar sein können.

Im Schlitz 22, der dem Fliehgewicht 18 gegenüberliegt, ist eine Verstell feder 23 zwischen die Segmente 14 und 15 eingefügt, wobei die Segmentendflächen zueinander parallel oder gegebenenfalls auch geneigt sein können. Diese Verstellfeder erzeugt ein dem Verstellmoment gleichgerichtetes Moment. Sie kann über eine Stellschraube 24 oder in ähnlicher Weise in ihrer Spannung geregelt werden.

Der dargestellte Spritzversteller wirkt wie folgt: Die Gegenfedern 21 bewirken, daß bei geringer Drehzahl in Richtung des Pfeils das Fliehgewicht 18 so weit wie möglich nach innen gedruckt wird. Dieser Spannung entgegengerichtet wirkt die Spannung der Verstellfeder 23. Bei steigender Drehzahl wird durch die Fliehkraft das Fliehgewicht 18 nach außen bewegt und verstellt, unterstützt von der Verstellfeder 23, entgegen dem Moment der Gegenfeder 21 die Segmente 15 mit dem Teil 13 in der Drehrichtung des Pfeils. Bei der radialen Bewegung des Fliehgewichts 18 nach außen ändert sich der dem Verstellmoment proportionale Winkel 25 zwischen der Normalen im Berührungspunkt der Abwälzkurve und der Radialen AOm Mittelpunkt des Spritzverstellers zum Mittelpunkt des Fliehgewichts 18, und zwar ist dieser im oberen Drehzahlbereich wesentlich größer als bei zylindrischen Abwälzflächen, was meist Gegenfedern hoher Federkonstante erfordert.

Fig. 3 zeigt als Federdiagramm das durch beide Federn zusammen in Abhängigkeit vom Verstellwinkel erze'ugte Moment. Es ist daraus zu ersehen, daß bei steigendem Verstellwinkel — d. h. je weiter das Fliehgewicht 18 nach außen bewegt wird — das Moment der Verstellfeder 23 absinkt, während das Moment der Gegenfeder 21 ansteigt. Beide zusammen ergeben das resultierende Moment 26, das von nahezu Null bis auf einen Höchstwert ansteigt. Würde man auf den Einbau der Versteilfeder 23 verzichten, dann müßte diese Charakteristik allein durch die Gegenfedern'21 erreicht werden. Dies würde außerordentlich große Schwierigkeiten machen, weil diese eine hohe Federkonstante aufweisen und mit einer extrem geringen" Vorspannung¹ eingebaut werden müßten.

Der Höchstausschlag des dargestellten Spritzverstellers ist naturgemäß begrenzt. Zu diesem Zweck ist ein nicht dargestellter Anschlag vorgesehen, beispielsweise derart, daß eine oder mehr Gegenfedern 21 in entsprechenden Hülsen gelagert sind. Diese Hülsen kommen bei einem bestimmten Verstellwinkel zur Anlage an den Segmenten 14 und 15 und ergeben damit einen Endanschlag.

Fig. 4 zeigt einen Spritzversteller des prinzipiell gleichen Aufbaus. Diesmal sind zwei gegenüberliegende Fliehgewichte 18 vorgesehen und die Verstellfedern 27 neben ihnen angeordnet. Die Gegenfedern 21 sind in der bisher beschriebenen Art und Weise zwischen die Segmente 14 und 15 eingebracht. Grundsätzlich können als Verstell- oder Gegenfedern ein oder mehr Federn verwendet werden.

Es wäre denkbar, die Gegenfedern und die Verstellfedern an den gleichen Stellen, d. h. z. B. in den gleichen gegenüberliegenden Schlitzen zwischen die Segmente 14 und 15 einzubringen. Dabei könnte z. B. die Gegenfeder als Druckfeder und die Verstellfeder als Zugfeder ausgebildet sein.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung mit zwei gegenüberliegenden Fliehgewichten 18, die auf einer radial angeordneten gemeinsamen Verstellfeder 28 abgestützt sind. Diese ist in einem Schlitz 29 am Nabenteil 11 geführt,' wobei der Nabenteil 12 diesmal wegfällt bzw. die radiale Abstützung in anderer Weise erfolgt. Die Gegenfedern 21 können wiederum in der bisher beschriebenen Art und Weise angebracht sein. Es wäre aber auch denkbar, diese ebenfalls radial wirkend, z. B. außerhalb der Fliehgewichte 18, anzuordnen.

Claims (7)

Patentansprüche.·

1. Einrichtung zur drehzahlabhängigen Winkelverstellung zweier Wellen gegeneinander, insbesondere für Einspritzpumpen bei Brennkraftmaschinen, wobei die gegen die Wirkung von Gegenfedern gegeneinander zu verstellenden Teile segmentartig ineinander eingreifen und die in Umfangsrichtung liegenden Endflächen der Segmente gegeneinander geneigte Abwälzflächen für die dazwischen angeordneten walzenförmigen Fliehgewichte bilden, dadurch gekennzeichnet, daß beide einem Fliehgewicht (18) zugeordnete Abwälzflächen (16, 18) in an sich bekannter Weise eben " ausgebildet und zwischen die gegeneinander zu verstellenden Teile (14, 15) eine oder mehr Ver-" stellfedern (23" bzw. 27 bzw. 28) derart eingeschaltet sind, daß ihr Verstellmoment dem der Fliehgewichte gleichgerichtet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Verstellfedern (23, 27, 28) und/oder in an sich bekannter Weise die Spannung der Gegenfedern (21) einstellbar ist, z. B. durch Stellschrauben (24).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

■ gekennzeichnet, daß die Segmente (14, 15) beider Teile (10, 13) einerseits durch die Fliehgewichte

(18) und die Verstellfedern (23, 27) und andererseits durch die den Fliehgewichten (18) entgegenwirkenden Gegenfedern (21) miteinander in Verbindung stehen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die. Verstellfedern (23, 27) als druckbeanspruchte Schraubenfedern ausgebildet und an den den Fliehgewichten (18) entsprechenden Stellen* bzw. neben diesen zwischen die Segmente (14,15) eingeschaltet sind.

5; Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellfedern und die

■ Gegenfedern an den gleichen Stellen nebeneinander zwischen die Segmente eingeschaltet sind und dabei die Verstellfedern als Zug-; die Gegenfedern als Druckfedern ausgebildet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstell- und/oder die Gegenfedern radial wirkend den Fliehgewichten (18) zugeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Fliehgewichte (18) auf einer gemeinsamen Verstellfeder (28) abgestützt sind, die in einem Schlitz

(29) der Nabe (11) des einen zu verstellenden Teils (10) geführt ist (Fig. 5).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 370181, 713 835, 909, 959 693;

schweizerische Patentschrift Nr. 207 582; USA.-Patentschrift Nr. 1 548 191.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©009 509/123 5.60