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Anschlag für die Regelstange einer Einspritzpumpe an Brennkraftmaschinen
zur Begrenzung der Höchstbreaus#menge Die Erfindung betrifft einen Anschlag für
die Regelstange einer Einspritzpumpe an Brennkraftmaschinen zur Begrenzung der Höchstbrennstoffmenge,
welcher durch ein mit veränderbarem pneumatischem Druck beaufschlagtes Stellglied
gegen Federkraft zwischen zwei Endstellungen kontinuierlich in Zwischenstellungen
einstellbar ist, wobei zwischen Verstellglied und Anschlagfläche eine Wegwandlereinrichtung
vorgesehen ist.
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Es ist eine Brennkraftmaschine mit einer Brennstoffeinspritzpumpe
bekanntgeworden, bei der als veränderlicher Anschlag für die Regelstange zur Begrenzung
der Höchstbrennstoffmenge ein an einem festen Anschlag quer zur Längsmittelachse
der Regelstange geführtes Kurvenstück vorgesehen ist, welches als Wegwandlereinrichtung
wirkt. Dabei erfolgt die Querverschiebung des Kurvenstückes durch einen pneumatisch
oder hydraulisch vom Förderdruck der Brennstofförderpumpe bzw. vom Spülluftdruck
betätigten Kolben, so daß in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
die größtmögliche Einspritzmenge zubemessen wird. Nachteilig bei diesem veränderlichen
Anschlag ist, daß zur Begrenzung des Regelstangenweges der Brennstoffeinspritzpumpe
ein die Herstellung wesentlich erschwerendes Kurvenstück mit einer dazu erforderlichen
Führung verwandt ist. Durch die Verwendung des Kurvenstückes besteht gleichfalls
der Nachteil, daß durch dessen große Reibung die Verstellempfindlichkeit des veränderlichen
Anschlages wesentlich vergrößert wird. Ein mit großen Reibkräften behafteter veränderlicher
Anschlag bedarf daher bei einer Verstellcharakteristik mit einer gewünschten geringen
Toleranz eines großen Verstellkolbens zur Betätigung, damit er bei geringen Druckdifferenzen
anspricht. Ein großer Verstellkolben erbringt jedoch neben seiner Anordnung quer
zur Längsmittelachse der Regelstange einer Brennstoffeinspritzpumpe einen großen
Raumbedarf, wodurch er für Brennkraftmaschinen mit gedrängter Bauweise der Nebenantriebe
ungeeignet ist.
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Ebenfalls ist eine Brennkraftmaschine mit einer Brennstoffeinspritzpumpe
bekanntgeworden, bei der als veränderlicher Anschlag für die Regelstange ein an
einem festen Anschlag gelagerter schwenkbarer Hebel nebst einem diesen verstellenden
Servomotor und einem diesen wiederum steuernden Verstellbalg dient, dessen Stellweg
vom Ladeluftdruck und Atmosphärendruck abhängt. Der Hebel begrenzt hierbei mit einem
Ende die Endlage der Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe, während er mit seinem
anderen Ende über ein Stellzeug mit einer- die . Laade-Luftleitung steuernden Klappe
verbunden ist, die über das Stellzeug wiederum den Hebel infolge der Luftkraft kraftschlüssig
gegen die Kolbenstange des Servomotors hält. Nachteilig bei diesem veränderlichen
Anschlag ist, daß infolge Verwendung eines Servomotors der bauliche Aufwand sehr
groß ist. Zudem, erbringt die Verwendung eines zwischen den Verstellbalg und den
eigentlichen als Anschlag dienenden Hebel geschalteten Servomotors eine vergrößerte
Wartung nebst einer großen Störanfälligkeit. Schließlich ist auch noch von Nachteil,
daß infolge der fehlenden Selbsthemmung für den Hebel der Regler der Brennkraftmaschine
die Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe .gegen die Luftkraft bis gegen den
festen Anschlag schieben kann, wobei sich die den Ladeluftdruck steuernde Klappe
schließt und damit entgegen der Aufgabenstellung eine unerwünschte hohe Belastung
der Brennkraftmaschine verursacht.
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Ferner ist eine Brennkraftrnaschine mit einer Brennstoffeinspritzpumpe
bekanntgeworden, bei der als veränderlicÜex .An.schlag für -die--Regelstange der
Brennstoffeinspritzpumpe ein in Längsrichtung zur Längsmittelachse der Regelstange
geführter Bolzen dient, der mit einem Verstellbalg verbunden ist, dessen innere
Mantelfläche vom Atmosphärendruck und dessen äußere Mantelfläche vom Ladeluftdruck
der Brennkraftmaschine beaufschlagt ist. Nachteilig bei diesem veränderlichen Anschlag
ist, daß infolge fehlender.Selbsthemmung für den Bolzen ein Regler der Brennkraftmaschine
in der Lage ist, bei geringer Verstellkraft des Verstellbalges die Regelstange bis
in die die größte Brennstoffmenge bestimmende Endlage zu verschieben, so daß damit
für die Brennkraftmaschine die Gefahr einer Überlastung besteht.
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Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technikist- es Aufgabe- der
Erfindung, für eine Brennkraftmaschine ,mit:.einer .pmeumatischen -Drehzahlregelung
einen veränderlichen Anschlag für die Regel-
Stange der Brennstoffeinspritzpumpe
zu schaffen, füi den die erwähnten Nachteile nicht bestehen und be dem bei kleinstem
Raumbedarf und geringstem baulichen Aufwand eine sichere Blockierung der Regelstange
in Endlage sichergestellt ist.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht; daß das Stellglied
auf einen gegen Federkraft in einem feststehenden Gehäuse verschiebbaren Ring wirkt,
dessen Bohrung konisch ist, und daß mit der Fläche der Bohrung durch einen mit dem
Gehäuse verbundenen Käfig in Achsrichtung der Bohrung gehaltene, einen gleichachsig
zur Bohrung liegenden Kranz bildende Kugeln vom Käfiginnem her über eine zur Bohrung
gleichachsige Kegelfläche eines über eine Feder gegen das Gehäuse abgestützten,
an seinem der Kegelfläche gegenüberliegenden Ende die Anschlagfläche aufweisenden
axial verschiebbaren Bolzens kraftschlüssig in Verbindung gehalten werden, wobei
die Kegelfläche mit der Längsmittelachse einen anderen Winkel bildet als die konische
Fläche der Bohrung.
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Ein veränderlicher Anschlag mit diesem Aufbau erbringt den Vorteil,
daß er infolge der reibungsarmen Stellglieder kleinster Stehkräfte bedarf. Die reibungsarmen
Stellglieder erbringen weiterhin den Vorteil, daß sie eine in Achsrichtung der Regelstange
größtmögliche Übersetzung erbringen, so daß sich damit der veränderliche Anschlag
besonders zur Einhaltung einer Verstellcharakteristik mit kleinster Toleranz bei
sehr geringen Regelstangenwegen eignet. Des weiteren erbringt der erfindungsgemäße
Aufbau den :Vorteil der absoluten Spielfreiheit zwischen Membrankolben und dem als
Blockierung dienenden Bolzen. Da der veränderliche Anschlag reibungsarm ist, besteht
gleichfalls der Vorteil, daß seine Verschleißanfälligkeit äußerst gering ist, so
daß eine besondere Schmierung nicht erforderlich ist.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist zur Verhinderung des;
unerwünschten Verschiebens des der Blockierung dienenden Bolzens durch die Regelstange
der Brennstoffeinspritzpumpe infolge großer Verstellkräfte,-des Reglers der Brennkraftmaschine
vorgesehen;; daß die konische Fläche der Bohrung des Ringes -mit dessen Längsmittelachse
einen solchen spitzere Winkel einschließt, daß der Ring durch die über-,die Kugeln
auf ihn ausgeübte Kraft unverstellbar ist. Es kann daher der Regler selbst bei größten
Verstellkräften die Regelstange nicht verschieben, sag daß damit die Brennkraftmaschine
mit einfachsten Mitteln gegen Überlastung sicher geschützt ist. Es wird hierzu erwähnt,
daß es für sich bei pneumatisch betätigten Höchstmengenanschlägen bekannt ist; daß
der Anschlag nur von dem pneumatisch beaufschlagten Stellglied, nicht dagegen durch
die von :der Regelstange auf ihn ausgeübte Kraft verstellbar ist.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielweise
in einem vergrößerten Maßstab im Längsschnitt dargestellt.
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Mit 1 ist das topfförmige Gehäuse des verstellbaren Anschlages bezeichnet,
das mit seinem Gewindeteil 2 in einem Schraubstück 3 verschraubt ist, welches einen
der Verschraubung mit einem nicht dargestellten Brennstoffeinspritzpumpengehäuse
dienenden Schraubstutzen 4 aufweist, auf dem zwecks Konterung eine Kontermutter
5 angeordnet ist. Im topfförmigen Gehäuse 1 befindet sich ein mit einem Boden
6 und einem Schraubstück 7 versehener Metallbalg B. Der Metallbalg 8 ist mittels
seines Schraubstückes 7 mit dem Boden des topfförmigen Gehäuses 1 verschraubt.
Das Schraubstück 7 weist eine Gewindebohrung 9 auf, mittels der die Luftleitung
einer nicht dargestellten pneumatischen Drehzahlregeleinrichtung anschließbar ist.
Das topfförmige Gehäuse 1 ist mit einer Bohrung 10 versehen, die an einem
Anschlag 11 endet, an dem ein mit einer konischen Bohrung 12 versehener Ring
13 mit seinem Bund 14 anliegt, der eine zylindrische Ansenkung
15 aufweist, in der der Boden 6 des Metallbalges 8 sitzt. Die vom Metallbalg
8 auf den Bund 14 des Ringes 13 wirkende Luftkraft wird von einer am Bund
14 anliegenden und innerhalb der Bohrung 10 des topfförmigen Gehäuses
1 angeordneten Feder 16 aufgenommen. In der konischen Bohrung
12 des Ringes 13
liegt ein durch einen im Schraubstück 3 sitzenden
Käfig 17 in Mittelachsrichtung gehaltener Kugelkranz 18 (lose Kugeln) an,
gegen dessen Inneres sich ein durch eine Feder 19 belasteter, als verstellbarer
Anschlag für die nicht dargestellte Regelstange einer Brennstoffeinspritzpumpe dienender
und mit einem Außenkegel 20 versehener Bolzen 21 anlegt. Die konische
Bohrung 12 des Ringes 13 ist so ausgeführt, daß deren Wandung
22 mit der Längsmittelachse des Ringes einen solchen Winkel einschließt,
daß . die Wandung in bezug auf die Kugeln selbsthemmend wirkt. Es ist zur Verkürzung
der Baulänge ohne weiteres möglich, daß der Metallbalg 8 den Ring 13 umgibt.
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Die Wirkungsweise des veränderlichen Anschlages ist wie folgt: Wird
infolge erwünschter Drehzahländerung einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine
der Luftdruck der mit dem Metallbalg verbundenen pneumatischen Drehzahlregelung
reduziert, so sinkt damit auch der Druck im Metallbalg 8
von einem vorher
vorhandenen Wert ab, wobei sich zwischen der Luftkraft im Metallbalg 8 und der Kraft
der Feder 16 ein neues Gleichgewicht einstellt. Dabei wird gleichzeitig der
Ring 13 von der Feder 16 nach oben verschoben. Die Verschiebung des Ringes 13 hat
wiederum zur Folge, daß der Kugelkranz 18 in seinem äußeren und inneren Hüllkreis
durch den Innenkegel des Ringes 13 verkleinert wird und dabei der als Anschlag für
die Regelstange einer Brennstoffeinspritzpumpe dienende Bolzen 21 über den Außenkegel
20 entgegen der Kraft der Feder 19
nach unten verschoben wird Stößt
nun beispielsweise während des Betriebes der Brennkraftmaschine die nicht dargestellte
Regelstange der Einspritzpumpe mit ihrem Ende am Bolzen 21 an, so ist die Regelstange
auf Grund der Selbsthemmung des Kugelkranzes 18 gegenüber der Wandung
22 der Bohrung 12 nicht in der Lage, den Ring 13 zu verschieben. Da
somit durch den Bolzen in keiner Richtung eine Verschiebung des Ringes 13 möglich
ist, sondern nur umgekehrt vom Ring 13 eine Verschiebung des als Anschlag dienenden
Bolzens 21 erfolgen kann, ist somit die Gewähr dafür gegeben, daß die Brennkraftmaschine
wirksam gegen thermische Überlastungen geschützt ist.