-
Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen Drehzahlregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus der DE-PS 9 58 704 ist ein solcher mechanischer Drehzahlregler für Einspritzpumpen bekannt, bei dem die Reglernadel über einen Hebel mit der parallel zu der Reglernadel angeordneten Regelstange verbunden ist. Der Hebel ist an dem Reglergehäuse drehbar festgelegt und führt bei einer durch die Fliehgewichte des Reglers hervorgerufenen axialen Verschiebung der Reglernadel eine Drehbewegung um seine gehäusefeste Drehachse aus. Diese Drehbewegung des Hebels führt dazu, daß die mit dem Hebel verbundene Reglernadel bei einer axialen - durch die Fliehgewichte hervorgerufenen - Bewegung zusätzlich eine von dem Hebel zur Regelstange verursachte Drehbewegung um ihren in einer Ausnehmung der Nockenwelle gelagerten Führungszapfen aufgezwungen bekommt. Weiterhin ist ein Waagbalken vorgesehen, der die Reglernadel mit der Reglerfeder verbindet. Der Waagbalken ist in einem gehäusefesten Lager drehbar gelagert und führt folglich an der Berührungsstelle mit der Reglernadel ebenfalls eine Drehbewegung aus.
-
Nachteilig an dieser Anordnung ist es, daß durch die unterschiedlichen (Dreh-) Bewegungen der Reglernadel und des Waagbalkens eine Reibzone zwischen diesen beiden Bauteilen an deren gegenseitiger Berührungsfläche entsteht. Innerhalb dieser Reibzone wird die Reglernadel bei jeder axialen Reglernadelbewegung hin und her geschoben. Folglich muß bei jeder durch eine Drehzahländerung hervorgerufenen Bewegung der Reglernadel eine die Feinfühligkeit des Reglers mindernde Reibkraft überwunden werden.
-
Aus der US-PS 38 71 794 ist eine Verteilereinspritzpumpe bekannt, bei der die Regelstange koaxial zu einer als Reglernadel und Kraftstoffverteilerwelle dienenden Welle angeordnet ist. Eine Beeinflussung der Reglernadel von einer Reglerfeder ist über einen exzentrisch gelagerten Waagbalken gegeben. Durch die exzentrische Lagerung des Waagbalkens wird eine zusätzliche Beeinflussungsmöglichkeit der Reglernadel über ein weiteres Stellglied gegeben. Die exzentrische Lagerung des Waagbalkens verursacht dabei Reibflächen sowohl an der Berührungsstelle von Waagbalken und Reglernadel als auch an der Berührungsstelle von Waagbalken und Reglerfeder.
-
Aus der DE-AS 12 41 664 ist ein Drehzahlregler für eine Einspritzpumpe bekannt, wobei die Reglerfeder in Verlängerung der Reglernadel angeordnet ist. Dabei ist der mit der Reglernadel zusammenwirkende Federteller der Reglerfeder in einer Spitzenlagerung abgestützt. Ein Waagbalken zwischen Reglernadel und Reglerfeder ist nicht vorhanden.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen mechanischen Drehzahlregler der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß er eine möglichst reibungsarme Übertragung der Kraft der Reglerfeder auf die Reglernadel ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Waagbalken an dem Gehäuse des Reglers über eine Schwinge gelagert ist und die Reglernadel an ihrem dem Waagbalken benachbarten Ende eine Schneide aufweist, die in eine entsprechend ausgebildete Vertiefung in den Waagbalken eingreift.
-
Damit ist zwischen Reglernadel und Reglerfeder ein Element zwischengeschaltet, das allen der Reglernadel aufgezwungenen (Dreh-) Bewegungen folgt, ohne daß zwischen den einzelnen Bauteilen irgendwelche durch seitliches Verschieben auftretende Reibungskräfte entstehen können. Dadurch wird die Arbeitsgenauigkeit des Drehzahlreglers wesentlich erhöht.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Reglerfeder als Druckfeder ausgebildet und parallel zur Reglernadel angeordnet, wobei der Waagbalken zur Aufnahme der Reglerfeder eine spitzkegelige Überhöhung aufweist. Dadurch wird ein kompaktes Reglergehäuse geschaffen, in dem relativ große Kräfte reibungsarm und zwanglos übertragen werden können. Weiterhin ist es möglich, eine Feder mit linearer Kennlinie zu verwenden, da durch die parallele Kraftrichtung der Reglerfeder zu der Reglernadel keine weiteren sich ändernden geometrischen Übersetzungsverhältnisse berücksichtigt werden müssen. Eine quasi reibungsfreie Abstützung der Reglerfeder auf dem Waagbalken wird durch die spitzkegelige Überhöhung des Waagbalkens erzielt, auf der sich die Reglerfeder über einen Topf abstützt.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist die Lagerstelle des Waagbalkens innerhalb der Schwinge in Längsrichtung des Waagbalkens verschiebbar. Damit ist es möglich, den Proportionalitätsgrad beispielsweise bei einer Grundeinstellung oder einer Überholung des Reglers einfach zu verändern.
-
Eine weitere Verminderung der Reibung wird dadurch erreicht, daß die Lagerstelle des Waagbalkens innerhalb der Schwinge als Spitzenlagerung ausgebildet ist. Diese Verminderung der Reibung wird durch die nur punktuelle Auflage der einander benachbarten Bauteile erzielt.
-
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an dem Waagbalken in der axialen Verlängerung der Reglerfeder ein einstellbarer Anschlag, z. B. in Form einer Madenschraube angeordnet. Durch diesen Anschlag kann die Anlaßmehrmenge stufenlos eingestellt werden.
-
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
-
In der einzigen Abbildung ist schematisch ein mechanischer Drehzahlregler für Einspritzpumpen dargestellt. Der erfindungsgemäße Regler ist in diesem Fall an dem abtriebsseitigen Ende der Nockenwelle 1 einer hier nicht dargestellten Einspritzpumpe angeordnet. Die Stirnseite der Nockenwelle 1 weist einen Flansch 2 auf, welcher auf seiner Frontseite zwei Fliehgewichte 3, drehbar gelagert, besitzt. Die Fliehgewichte 3 sind L-förmig ausgebildet und liegen mit ihren kurzen Schenkeln an einem Lagerring eines Axiallagers 4 an.
-
Das Axiallager 4 stützt sich an einem Bund 5 ab, welcher von einer Reglernadel 6 gebildet wird. Die Reglernadel 6 weist durch das Axiallager 4 in Richtung auf die Nockenwelle 1 einen Führungszapfen 7 auf, dessen kugelförmig ausgebildetes Ende in einer Sacklochbohrung 8 in der Nockenwelle 1 geführt wird.
-
An der Reglernadel 6 ist ein Hebel 9 angelenkt, dessen oberes Ende mit der Regelstange 10 über eine Feder 11 verbunden ist, deren Vorspannung über die beiden Kontermuttern 12 eingestellt werden kann. Der Hebel 9 ist an der Reglernadel 6 - entsprechend des gewünschten Übersetzungsverhältnisses zwischen Reglernadel und Regelstangenbewegung - drehbar befestigt. Das andere Ende des Hebels 9 ist im Gehäuse gelagert. Hierbei ist die Lagerung so ausgebildet, daß von außerhalb des Gehäuses eine Abstelleinrichtung angreift, durch welche der Hebel 9 in Richtung Stop bewegt werden kann.
-
Die Reglernadel 6 und damit auch die Fliehgewichte 3 werden von der Feder 13 für die Anlaßmehrmenge in Ruhestellung gezogen. Das freie Ende der Reglernadel ist spitzkeglig ausgebildet und in einem Abstand a von dem Waagbalken 14, welcher eine der Reglernadelspitze entsprechende Vertiefung aufweist, angeordnet. Die Vertiefung ist hierbei derart ausgebildet, daß mit der Reglernadel 6 nur eine punktförmige Berührfläche gegeben ist.
-
Der vertikal angeordnete Waagbalken 14 ist über eine Spitzenlagerung 15 mit einer horizontalen Schwinge 16 verbunden, welche wiederum im Gehäuse des Drehzahlreglers befestigt ist. Das andere Ende des Waagbalkens 14 wird von der Reglerfeder 17 beaufschlagt. Die Enden der Reglerfeder 17 sind in Töpfen 18 angeordnet, die jeweils einen nach innen gewölbten, spitzkegligen Boden aufweisen. Das der Reglerfeder 17 benachbarte Waagbalkenende ist ebenfalls spitzenförmig überhöht ausgeführt, so daß mit dem entsprechenden Federtopf nur eine punktförmige Berührfläche vorhanden ist. Das andere Ende der Feder 17 wird von der Aufhängung 19, die über den Gelenkpunkt 20 mit dem Gehäuse des Drehzahlreglers verbunden ist, unter Vorspannung gehalten. Die Höhe der Vorspannung wird durch einen Drehzahlverstellhebel 22 eingestellt, der an der Lagerung der Aufhängung 19 angreift. Der Drehzahlverstellhebel 22 ist hierbei vorteilhafterweise außerhalb des Reglergehäuses angeordnet, so daß er vom Bedienungspersonal zu erreichen ist.
-
Mit der Madenschraube 21, die im Gehäuse des Drehzahlreglers angeordnet ist und mit dem Waagbalken 14 ebenfalls nur eine punktförmige Berührung aufweist, wird der Abstand a, dessen Größe die Anlaßmehrmenge bestimmt, zwischen der Reglernadel 6 und dem Waagbalken 14 eingestellt. Durch den Drehzahlverstellhebel 22 kann jedoch jede Rückwirkung der Stellung der Madenschraube 21 auf die Vorspannung der Reglerfeder 17 ausgeglichen werden.
-
Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Reglerfeder 17 und der Reglernadel 6 wird durch den Angriffspunkt der Schwinge 16 am Waagbalken 14 festgelegt, welcher Punkt mit der Aufhängung 15 in gewissen Grenzen verschoben werden kann.
-
Der hier beschriebene Regler befindet sich in Ruhestellung, d. h. die von der nicht dargestellten Einspritzpumpe mit Brennstoff versorgte Brennkraftmaschine ist ausgeschaltet. Deshalb steht die Regelstange 10 in ihrer einen Extremstellung, d. h. beim Anlassen der Brennkraftmaschine fördert die Einspritzpumpe eine Anlaßmehrmenge. Sobald die Nockenwelle der Einspritzpumpe die Anlaßdrehzahl überschreitet, wandern die Fliehgewichte 3 nach außen, so daß die Spitze der Reglernadel 6 an dem Waagbalken 14 anliegt und der Abstand a zu Null geworden ist. Durch die Bewegung der Reglernadel 6 in axialer Richtung um den Abstand a wird über den Hebel 9 die Regelstange 10 verschoben, und zwar derart, daß die Anlaßmehrmenge nicht mehr zur Brennkraftmaschine gelangt. Bei einer weiteren Steigerung der Drehzahl werden die Fliehgewichte 3 weiter ausgelenkt. Dadurch arbeitet die Reglernadel 6 über den Waagbalken 14 gegen die Kraft der Reglerfeder 17. Je nach Angriffspunkt der Schwinge 16 an dem Waagbalken 14 wird ein gewünschtes Kraftübersetzungsverhältnis zwischen den Fliehgewichten und der Reglerfeder hergestellt.
-
Jede Bewegung der Reglernadel 6 in axialer Richtung verschiebt gleichzeitig die Regelstange 10, welche in der Einspritzpumpe die Einspritzmenge steuert. Mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit der Nockenwelle 1 wird über die Fliehgewichte 13 die Reglernadel 6 und damit die Regelstange 10 so lange gegen die Kraft der Reglerfeder 17 verschoben, bis die größtzulässige Verschiebung von Regelstange 10 und Reglernadel 6 erreicht wird. Hierbei hat die Brennkraftmaschine ihre höchstzulässige Drehzahl. Bei einer weiteren Drehzahlsteigerung wird die Regelstange 10 den Punkt erreichen, wo sie in der Einspritzpumpe die Fördermenge auf Null zurücknimmt. Damit fällt die Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit auch der Nockenwelle 1, so daß über die Reglernadel 6 die Regelstange 10 wieder zurückgezogen wird. Über die beiden Kontermuttern 12 kann die Höhe der Vollasteinspritzmenge eingestellt werden.
-
Durch die gelenkige Aufhängung der Reglerfeder 17 sowie ihre Spitzenlagerung an der Aufhängung 19 und dem Waagbalken 14 kann diese praktisch ohne Zwang und Reibung jeder Bewegung des Waagbalkens 14 folgen.