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Steuervorrichtung zur Brennstoffregulierung .einer..Verbr.ennungskraf.tmaschine..
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zur Brennstoffregulierung
einer Verbrennungskraftmaschine. mittels mechanischer Hebelgestänge.
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Der dieser Erfindung zugrundeliegende Gegenstand benutst zur Geschwindigkeitsregulierung
des Motors und damit zur Brenn: stoffregulierung die Einspritzpumpe, beispielsweise
eines Dieselmotors, ein handbetätigbares Glied, welches in Form einer Steuerstange
mit daran befindlichen Zahnsegmenten auf die Brennstoffzufuhr einwirkt.
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Bei bestimmten Arbeitsmaschinen, beispielsweise bei. Raupen: schleppern,
genagt es, wenn diese Zahnstange als Reguliermittel für die Brennstoff zufuhr im
wesentlichen in einer Motorabsohalt: stellung, in einer Leerlaufstellung und in
einer Stellung aus= drückbar oder verfahrbar ist, welche einer oder mehrerer Einstel:
lungen im Lastbereich entspricht.
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Schaltmittel dieser Bauart werden zweckmäßigerweise so aus: gelegt,
daß sie in das Armaturenbrett eingeschoben werden müssen, um eine geringere Brennstoffzufuhr
zu erreichen bzw. um den Leerlauf oder das Abschalten des Motore zu bewirken.
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Als nachteilig dieser Schaltmittel hat sich erwiesen, daß bei kontinuierlichem
Einschieben keine feststellbaren und wiederholbaren Einstellungen im Last- oder
Leerlaufbereich erreicht werden können, und daß sich ein derartiges Schalt= mittel
nicht schnell genug in die Motor-Abschaltstellung bewegen läßt, wenn dies die Umstände
erforderlich machen.
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Andererseits kommt es tor, daß ein solches Schaltmittel un= beabsichtigt
soweit hineingeschoben wird, daß der Motor ab= geschaltet wird, obwohl lediglich
die Leerlaufeinstellung herbeigeführt werden sollte.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, die Brennstoffzufuhr so zu regulieren,
daß Schaltfehler ausgeschlossen sind und daß eine schnelle Verlangsamung des Antriebes
herbeige= führt werden kann, ohne daß hierzu ein manuell betätigbares Schaltmittel
in Bewegung gesetzt zu werden braucht.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Handbetätigung
eine mit Zahnsegmenten versehene, in verschiedene Betriebsstellungen verriegelbare
und aus diesen lösbare Steuerstange mit einem die Brennstoffzu: fuhr bewirkenden
Hebelgestänge verbunden ist, auf dessen Schwenkachse das Gestänge einer mit einem
getrennt zu bedienenden Fußpedal verbundenen Steuerstange angeordnet ist.
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Durch die Zuordnung eines mit dem Fußpedal verbundenen Hebels zum
Übertragungsgestänge der manuell betätigbaren Steuerstange auf einer gemeinsamen
Schwenkachse läßt sich erreichen, daß die Brennstoffregulierung an zwei unter= schiedlichen
Orten eingeleitet werden kann und eine mittels der Zahnstange herbeigeführte Einstellung
auch dann wieder erreicht werden kann, wenn zwischenzeitlich eine durch Fußbetätigung
herbeigefUhrte bxeichen; Einstellung der Brennstoff zufuhr erfolgt ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines in der Zeichnung zarge: stellten Ausführungsbeispiels; hierin
zeigen: Fig. 1 in einer Seitenansicht das gesamte Steuergestänge nach der erfindungsgemäßen
Ausführungsform im Mittelteil eines Motorfahrzeuges, Fig. 2 in einer Detailansicht
eine Einzelheit aus der Fig. 1 gemäß den Linien II-II der Fig. 3, Fig. 3 die Einzelheit
gemäß Fig. 2 n Draufsicht von hinten gesehen und Fig. 4 in einEr perspektivischen
Darstellung in vergrös= sertem Maßstab das Steuergestänge am Ausgang.
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Das Steuergestänge nach der Erfindung läßt sich beispiels: weise in
einem der speziellen Ausführungsform zugrundege: legten Raupenschlepper anwenden.
Es ist in der Fahrerkabine angeordnet und wirkt auf einen Einstellhebel 20 einer
Brenn= stoffeinspritzpumpe 22, eines Dieselmotors 18 im Motorraum.
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Eine Verschwenkung des Einstellhebels 20 auf einer mit der Einspritzpumpe
gekoppelten Welle 24 entgegen dem Uhrzeiger= sinn bewirkt, daß dem Motor weniger
Brennstoff aufgeführt wird. Die Bewegung dieses Einstellhebels 20 erfolgt einer=
seits durch ein von Hand betätigbares Steuergestänge und andererseits durch ein
fußgesteuertes Gestänge. Beiden Be= tätigungsarten sind Steuerstangen 48 und 104
zugeordnet, die einem systemfesten Anlenkpunkt 34 zugeführt sind. Von einem federbelasteten
Knickhebelgestänge an diesem Anlenk= punkt werden die Bewegungen der Steuerstangen
auf den Ein= stellhebel 20 gerührt.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, nimmt ein mit dem Raupenschlepper: gehäuse
fest verbundener Lagerbock 36 mittels eines Bolzens 4b
den Drehpunkt
eines zweiarmigen Knickhebels auf, dessen Schenkel 44 mit dem oberen Ende der nach
unten gerichtet ten Steuerstange 48 gelenkig verbunden ist und dessen Schenkel 42
mittels eines Bolzens 52 am vorderen Ende einer durch das Armaturenbrett der Fahrerkabine
hindurch= gesteckten Zahnstange 50 angelenkt ist.
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Zwischen diesem Anlenkpunkt und einem Handgriff 64 ist die Zahnstange
50 in einem Schlitz 54 innerhalb einer halbzylindrischen Führung 56 geführt, welche
in das Innere der Fahrerkabine hereingedreht werden kann und hierbei die Instrumententafel
abdeckt, wie in gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeutet ist.
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Die in vollen Linien in Fig. 1 wiedergegebene Stellung der Zahnstange
50 entspricht einer hohen Leistungseinstellung des Motors. Wird die Zahnstange in
die gestrichelt wieder: gegebenen Stellungen niedergedrückt, vermindert sich die
Leistung des Motors, bis schließlich die Leerlaufeinstel: lung erreicht ist. Ein
weiteres Hineinschieben der Zahn= stange bewirkt schließlich das Abstellen des Motors.
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Ist die Zahnstange 50 soweit hereingeschoben, daß der Motor abgestellt
ist, dann hat sich die Führung 56 soweit verla= gert, daß sie den Handgriff 64 an
der Instrumententafel abdeckt. Dadurch wird verhindert, daß sich die Zahnstange
in eine Leerlauf- oder Leistungseinstellung zurückstellt.
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Die drehbare Lagerung der Führung 56 erfolgt über eine Achse 68, die
von einem bis in die Nähe der Instrumenten= tafel zurückgeführten Teil 66 des Raupenschleppergehäuses
getragen wird. Auf diese Achse 68 ist weiterhin eine Klin= kenplatte 58 drehbar
gelagert. Diese Klinkenplatte weist auf ihrer linken Seite eine Kerbe 70 und einen
Verriege= lungsstift 72 auf, die mit der Zahnstange 15 zusammenwirken.
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Eine weitere Kerbe 54 und eine Klaue 56 sind an der gegen: überliegenden
Seite der Klinkenplatte 58 vorgesehen, die ebenfallstmit der Zahnstange 50 derart
zusammenwirken, daß eine Seitenbewegung der Zahnstange verhindert wird.
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Die beiden Kerben 70 und 74 befinden sich auf entgegenge: setzten
Seiten der Achse 68. Die Klinkenplatte 58 wird durch eine Rückholfeder 78 in die
in vollen Linien in Fig. 1 wiedergegebenen Stellungen gehalten.
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Die Zahnstange 50 ist in ihrem mittleren Bereich auf ihrer Oberseite
mit mehreren hintereinanderliegenden Rasten 82 für die Regulierung der Leistungseinstellung
und auf ihrer Unterseite mit einer einzigen Raste 84 für die Leerlaufein: stellung
versehen.
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Um den Motor anzulassen, wird der Handgriff 64 der Zahn= stange aus
der den Motor abstellenden Lage in eine Stellung herausgeschoben, in der die Raste
82 in den Bereich der Kerbe 70 der Klinkenplatte zu liegen kommt. Vorbereitet wird
dieser Schaltvorgang dadurch, daß die Klinkenplatte 58 zuvor in eine im Uhrzeigersinn
verdrehte Stellung gebracht wird, wie sie in gestrichelten Linien angedeutet ist,
so= lange die Kerbe 70 auf der Zahnstange gleitet.
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Beim Herausziehen erfolgt die erste Unterbrechung der korn: tinuierlichen
Bewegung der Zahnstange von der Abschaltstel: lung in die Leistungseinstellung,
sobald die Leerlaufkerbe 84 in die Klaue 76 einfällt. Beim weiteren Herausziehen
ge= langt die Zahnstange 50 in die Leistungsbereicheinstellung.
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Beim Loslassen des Handgriffs zwingt die Rückholfeder 78 das Einklinken
des Stiftes 72 in eine der Rasten 82, wobei die Klinkenplatte 58 entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn leicht verdreht wird.
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Umgekehrt wird die Brennstoffzufuhr von der Leistungsein: stellung
durch Übergang in die Leerlaufstellung dadurch gedrosselt, daß die Zahnstange wieder
hineingeschoben wird, bis die Klaue 76 in die Leerlaufkerbe 84 einklinkt und die
weitere Schubbewegung blockiert.
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Um die Zahnstange von der Leerlaufstellung in die Abschalt= stellung
zu verschieben, muß ein Widerstand überwunden wer= den, indem der Handgriff leicht
angehoben wird, wobei die Zahnstange die in Fig. 1 gestrichelte mittlere Lage (64
a) einnimmt. Dadurch bewegt die Zahnstange mit ihrem vollen Durchmesser den Stift
72 leicht nach oben, verdreht die Klinkenplatte etwas im Uhrzeigersinn und gibt
die Klaue 76 entgegen der Kraft der Rückholfeder 78 von der Leerlauf= kerbe 84 frei.
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Unabhängig von der von Hand zu betätigenden Einrichtung befindet sich
für den Bedienungsmann erreichbar ein Fuß= hebel 92 zur Regulierung der Brennstoffzufuhr.
Der knie= hebelartig an einem auf der Plattform 26 befestigte Lager= bock 94 angelenkte
Fußhebel 92 ist über ein Verbindungs= glied 102 mit dem einen Schenkel eines unterhalb
der Platzt: form 26 angelenkten Kniehebels 32 verbunden, dessen nach unten gerichteter
weiterer Schenkel 98 das rückwärtige Ende der Steuerstange 104 aufnimmt. Das vordere
Ende dieser Steuerstange ist am Anlenkpunkt 34 gelagert.
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Die Bewegung des Fußhebels 92 und der Zahnstange 50 bewirken im gleichen
Sinne eine Verrigerung der Brennstoffzufuhr und damit eine Verlangsamung des Motors,
wenn sie hineingedrückt werden. Die Koordinierung der Bewegungen von Zahnstange
und Fußpedal wird in einer Hebelanordnung herbeigeführt, die im nachfolgenden anhand
der Fig. 1 bis 4 näher beschrieben ist.
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Systemfest mit der Plattform 26 über eine entsprechende Halterung
ist eine Schwenkachse 110 unterhalb des Lagerbockes
36 angeordnet.
Die vom Pedal 92 betätigte Steuerstange 104 und die von der Zahnstange 50 betätigte
Steuerstange 48 werden auf Abstand von dieser Schwenkachse über Hebel 112 und 114
zusammengeführt. Beide Hebel sind auf der Schwenk achse 110 auf Abstand zueinander
gelagert. Auf den entgegen gesetzten Enden der Anlenkpunkte für die Steuerstangen
104 und 48 tragen die Hebel Anschlagflächen 122 und 124, gegen welche die Querstrebe
120 eines federbelasteten Hebels 116 anliegt, der ebenfalls auf dieser Schwenkachse
110 schwenk= bar gelagert ist. Die nach unten gerichtete Verlängerung dieses Hebels
116 nimmt gelenkig das rückwärtige Ende einer gemeinsamen Steuerstange 118 auf,
die mit dem Einstellhebel 20 verbunden ist und unmittelbar auf die Brennstoffzufuhr
einwirkt.
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Wird der Hebel 116 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, so nimmt die
Brennstoffzufuhr ab. Durch Abstützung an einem der Anschlagfläche 124 gegenüberliegenden
abgewinkelten Teil des Hebels 114 sorgt eine Zugfeder 121 stets für den Kontakt
des Hebels 114 mit der Querstrebe 120. Wird nun entweder die Steuerstange 104 vom
Fußpedal 92 nach vorne oder die Steuerstange 48 der Zahnstange 50 nach unten be=
wegt, so verschwenkt entweder die Anschlagfläche 122 des Hebels 112 oder die Anschlagfläche
124 des Hebels 114 die Querstrebe 120 des Hebels 116 entgegen dem Uhrzeigersinn
bezüglich der. Schwenkachse 110 und damit im Sinne einer Vergrößerung der Brennstoffzufuhr.
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Wie am besten aus der Fig. 4 zu ersehen ist, wird der dem Fußpedal
zugeordnete Hebel 112 durch eine sic an der Platt= form 26 abstützende Zugfeder
132 in einer Stellung gehalten, die etwa der Leerlaufstellung entspricht. Soll daher
auch die Anschlagfläche 122 wirksam werden, muß durch Pedaldruck gegen die Kraft
der Feder 132 der Hebel 112 verschwenkt werden. Es kann somit ohne die Mitwirkung
des Fußpedals
und der Anschlagfläche 122 eine Verringerung der Brenn:
stoffzufuhr allein mit der Zahnstange 50 erreicht werden.
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Der zum Fußpedal gehörende Hebel 112 wird erst dann werk= sam, wenn
die Zahnstange entsprechend einer bestimmten Leistungseinstellung mit ihren Rasten
82 verriegelt ist und eine schnelle Verlangsamung der Geschwindigkeit er= forderlich
wird. Unabhängig von der Handbetätigung wird dann durch Druck auf das Fußpedal der
Hebel 112 entgegen dem Uhrzeigersinn gegen die Querstrebe 120 verschwenkt, die im
gleichen Sinne den Hebel 116 verschwenkt und über die Steuerstange 118 den Einstellhebel
in Richtung Leerlauf betätigt. Hierbei dehnt sich die Feder 121, ohne daß die Steuerstange
48 bewegt wird, so daß sich die Anschlagfläche 124 von der Querstrebe 120 trennt.
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Zum einmaligen Einstellen und Nachjustieren trägt die Quer: strebe
120 gegenüber den Anschlagflächen 122 und 124 je eine Einstellschraube 128 und 126.
In der voll durch: drücken Stellung des Fußpedals 92 ist die Einstellschraube 126
gegenüber dem Anschlag 122 so eingestellt, daß der Einstellhebel 20 eine hohe Leerlaufstellung
einnimmt, bei= spies3weise eine Stellung, die einer Motorgeschwindigkeit von etwa
1000 Upm gestattet. Andernfalls nimmt das Pedal seine zurückgezogene Normalstellung
ein, in der die Feder 132 den Hebel 112 mit seinem unteren Ende gegen einen systemfesten
Anschlag 130 anliegen läßt, wie aus Fig. 2 zu ersehen.
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Wenn die Zahnstange die Leerlaufstellung einnimmt, ist die Einstellschraube
128 gegenüber den Anschlagfläche 124 so eingestellt, daß der Einstellhebel 20 in
einer niedrigen Leerlaufstellung eingestellt wird, beispielsweise in einer Stellung,
die einer Motorgeschwindigkeit von etwa 600 Upm entspricht. Das Fußpedal kann somit
nicht über den Bereich durchgedrückt werden, der der hohen Leerlaufgeschwindigkeit
entspricht.
Die niedrige Leerlaufeinstellung wird somit ausschließlich von Hand durch die Zahnstange
herbeigeführt.
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Wirkun3steise: Nach dem Anlassen und Warmlaufen des Motors wird die
Zahn: stange 50 in die gewünschte Leistungseinstellung gebracht und die Arbeit mit
dem Schlepper kann aufgenommen werden.
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Erweist es sich als notwendig, daß zwischendurch die Ge: schwindigkeit
gedrosselt werden soll, genügt ein Druck auf das Fußpedal 92. Die Stellung der Zahnstange
wird hiervon nicht betroffen. Kann wieder mit der ursprünglich einge= stellten Geschwindigkeit
weitergefahren werden, wird das Fußpedal losgelassen und die Rückholfeder 132 dreht
den Hebel 112 und somit das Fußpedal in die Ruhestellung zurück.
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Die niedrige Leerlaufeinstellung wird dadurch erreicht, daß die Zahnstange
50 bis zu dem Punkt hineingeschoben wird, an dem die Klaue 76 in die Leerlaufkerbe
84 einfällt. Um den Motor abstellen zu können, wird der Handgriff 64 der Zahn: stange
geringfügig angehoben und die Zahnstange 50 ein weiteres Stück niedergedrückt, bis
der Einstellhebel 20 am vorderen Ende angeschlagen hat. In allen Stellungen außer=
halb der Leerlaufeinstellung wird eine der Rasten 82 in Eingriff mit dem Verriegelungsstift
72 gebracht. Eine Ent= riegelung erfolgt durch Drehen der Klinkenplatte 58 im Uhrzeigersinn
durch geringfügiges Niederdrücken des Hand: griffes 64.
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Patentansprüche