DE3321714A1

DE3321714A1 - Korrekturfederkapsel fuer einspritzeinrichtungen von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3321714A1
Application number: DE3321714A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Brühmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-06-16
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1984-12-20
Also published as: IT8422286V0; DE8317529U1; GB8412894D0; GB2141808A; US4794899A; GB2141808B; JPS6010840U; JPH0521642Y2

Description

• a

15.6.1983 Ks/Kc

NACHQERBOHTI

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7000 Stuttgart 1

Korrekturfederkapsel für Einspritzeinrichtungen von Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Korrekturfederkapsel für Einspritzeinrichtungen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Federkapsel dieser Bauart bekannt (US-PS 3 23U 927) die als Angleichkapsel dient, in eine gehäusefeste Halterung des Reglergehäuses eingeschraubt ist und entgegen der Kraft einer Regelfeder auf einen Hebelarm eines e.m Ende seines anderen Hebelarmes von einem Fliehkraftregelglied betätigten Regelhebels einwirkt. Durch die Vorspannkraft der als Angleichfeder dienenden Korrekturfeder wird der Angleichbeginn und durch das Vorstehmaß des Anschlagbolzens ein immer gleicher, maximal möglicher Angleichhub bestimmt. Die der Einstellung der Vorspannkraft der Korrekturfeder dienende Einstellschraube ist mit einem Teil ihrer gesamten Länge in das Innengewinde des Gehäuses eingeschraubt und durch eine gegen die dem Anschlagbolzen abgewandte rückwärtige Stirnfläche des Gehäuses gespannte Gegenmutter in ihrer Einbaulage ge-

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sichert. Diese Bauform der Angleichkapsel mit der am Gehäuse anliegenden Gegenmutter und der über diese Mutter wegen der Einstell- und Verstellmöglichkeit überstehenden Einstellschraube hat eine bauartbedingte große Baulänge, die den Einsatz einer solchen Federkapsel bei beengten Einbauverhaltnissen ausschließt. Als weiterer Nachteil der von der Gegenmutter gebildeten Lagesicherung der Einstellschraube ist zu nennen, daß eine feinfühlige Einstellung der das Widerlager für die Korrekturfeder tragenden Einstellschraube beim Anziehen der Gegenmutter wieder zunichte gemacht wird, d.h. die bei gelöster Gegenmutter eingestellte Vorspannkraft der Korrekturfeder wird in Abhängigkeit vom Anzugsdrehnroment der Gegenmutter und der Festigkeit des Gewindes durch die beim Anziehen der Gegenmutter in Achsrichtung verspannte Einstellschraube verringert. Aus diesem Grunde muß der Einstellvorgang mehrmals wiederholt werden, was die Einstellkosten erhöht.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Korrekturfederkapsel mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die auf einem Teil ihrer Gesamtlänge, im Bereich der hülsenförmigen Wand, oval verformte Einstellschraube allein durch ihre Formgebung in jeder eingestellten Lage unverrückbar stehenbleibt und somit eine Selbstsicherung aufweist. Damit werden zusätzliche, entweder die Baulänge vergrößernde oder im Falle.von Kunststoffsicherungen, ζ. Β.

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mikroverkapseltem Kunststoff, die Einstellsdcherheit herabsetzende Sicherungsmittel vermieden. Da die erfindungsgemäß gestaltete, Einstellschraube innerhalb des Innengewindes im Gehäuse untergebracht ist, wird die gesamte Baulänge der Korrekturfederkapsel von dessen Gehäuse bestimmt. Die dadurch erzielbare kurze Baulänge ermöglicht den Einsatz der Federkapsel auch bei beengten Einbauverhältnissen, wie sie z. B. bei den aus der DE-PS 1 011 223 bekannten Fliehkraftdrehzahlreglern der Bauart EP-RSV... der Robert Bosch GmbH, D-7OOO Stuttgart, vorhanden sind.

Durch die in den Ansprüchen 2 bis 9 aufgeführten Maß-. nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich. So wird insbesondere bei einer gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ausgebildeten Kapsel bzw. bei einer gemäß Anspruch 7 ausgebildeten Einstellschraube durch die verformte hülsenförmige Fand der Einbau der Einstellschraube nicht behindert, da das Außengewinde im Bereich des Bodens seine normale kreisrunde Außenkontur beibehält. Solcherart ausgebildete und nach Anspruch 6 insbesondere für den Einbau in Korrekturfederkapseln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verwendbare Einstellschrauben sind außer an Federkapseln z. B. auch an anderen Stellen der Drehzahlregler oder an Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen vorteilhaft anwendbar. So können Vollastoder Leerlaufeinstellschrauben, bei denen die Wand z. B. auch einen Anschlagstift tragen kann, in gleicher Weise verstellt und ausgebildet sowie ohne zusätzliche

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Sicherungsmittel in der eingestellten Lage fixiert werden. Wird die Einstellschraube gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 oder 8 um ein geringfügig oberhalb der größtmöglichen Gewindetoleranzen liegendes Maß oval gedrückt, dann besteht ein besonders hervorstechender Vorteil der Erfindung darin, daß bei der Montage der Einstellschraube diese sich um ein von den Toleranzen beider zusammenwirkender Gewinde abhängiges Maß bleibend verformt, während eine nahezu gleichbleibende werkstoffspezifische und von der Wandstärke der Wand abhängige Restspannung unabhängig von der Betriebstemperatur und der Häufigkeit der Verstellung eine sichere Drehlagefixierung gewährleistet. Diese Vorteile weist kein bekanntes Sicherungsmittel auf. Die gemäß Anspruch k oder 9 im Zentrum des Bodens der Einstellschraube angebrachte Werkzeugaufnahme, deren größter Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Wand, erleichtert die Montage der Einstellschraube und läßt eine vom Werkzeug unbeeinflußte Gestaltung und Verformung der Wand zu. Durch den entsprechend Anspruch bei der erfindungsgemäßen Federkapsel verwendeten gehärteten Federteller wird die spezifische Belastung am Widerlager für die Angleichfeder verringert und die Führung und Verstellmöglichkeit der Feder verbessert. Um. eine Verringerung der Vorspannkraft der Angleichfeder durch ein Setzen der Feder im Laufe der Betriebsdauer des Reglers zu vermeiden, müßte sonst das zur Aufnahme der Feder vertieft angebrachte Widerlager an der Einstellschraube gehärtet werden, was teurer und aufwendiger wäre. Außerdem wird durch die verringerte Reibung bei der Verwendung des Federtellers die auf die Korrekturfeder ausgeübte Torsion herabgesetzt.

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Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten und in vergrößertem Maßstab dargestellten Korrekturfederkapsel, Figur 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Figur 3 auf die verwendete Einstellschraube und Figur 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Figur 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In das strichpunktiert angedeutete Kraftübertragungsglied 10 eines im übrigen nicht dargestellten und in seinem Grundaufbau von den EP/RSV-Reglern der Robert Bosch GmbH, D-TOOO Stuttgart, bekannten Fliehkraftdrehzahlreglers ist eine hier als Angleichkapsel dienende Korrekturfederkapsel 11 eingeschraubt, deren von einer Korrekturfeder 12 belasteter Anschlagbolzen 13 zur Steuerung der Angleichung mit einem strichpunktiert angedeuteten Muffenbolzen 1h des Reglers zusammenwirkt.

Die Korrekturfederkapsel 11 weist ein als Schraubhülse ausgebildetes Gehäuse 15 auf und ist von außen, d.h. von einer dem Muffenbolzen 1U abgewandten Stirnseite des Reglers her in eine abgestufte Längsbohrung 16 des Kraftübertragungsgliedes 10 eingeschraubt und in ihrer Einbaulage durch eine Gegenmutter 17 gesichert. Das Gehäuse 15 nimmt innerhalb einer abgestuften Längsbohrung 18 den über das Kraftübertragungsglied 10 vorstehenden, mit seinem von der Einbaulage der Angleich-

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kapsel 11 im Kraftübertragungsglied 10 abhängigen Vorstehmaß "a" einen Angleichsteuerhub festlegenden Anschlagbolzen 13» die Korrekturfeder 12 und eine Einstellschraube 19 auf. Der Anschlagbolzen 13 wird von der Korrekturfeder 12 in seiner eingezeichneten Ausgangslage gehalten, wobei sich die Korrekturfeder 12 einerseits an einem Kopf 13a des Anschlagbolzens 13 und andererseits an einem von einer Stirnfläche der Einstellschraube 19 gebildeten Widerlager 21 abstützt. Zur Aufnahme der Einstellschraube 19 weist die abgestufte Längsbohrung 18 des Gehäuses 15 ein Innengewinde 22 auf, und im Bereich dieses Innengewindes 22 ist die Einstellschraube 19» wie weiter hinten näher ausgeführt, allein durch ihre spezielle Formgebung lagegesichert befestigt.-

In den Figuren 2 und 3 ist die Einstellschraube 19 in einer Ansicht und Schnittdarstellung in noch größerem Maßstab dargestellt als in Figur 1. Diese Einstellschraube 19 hat die Form eines topfförmigen, mit einem durchgehenden Außengewinde 23 versehenen und einen Boden 2k sowie eine hohlzylindrische hülsenförmige Wand 25 aufweisenden Einstellringes. Um zusätzliche Mittel zur Lagesicherung der Einstellschraube 19 innerhalb des Innengewindes 22 des Gehäuses 15 zu vermeiden, ist die Einstellschraube 19 auf einem Teil ihrer Gesamtlänge, im Bereich der hülsenförmigen Wand 25 vor dem Einbau in das Gehäuse 15 oval· verformt worden. Diese Verformung der Wand 25 ist in die Figuren 2 und 3 strichpunktiert eingezeichnet worden. Die voll ausgezogene kreisrunde Form der hülsenförmigen Wand 25 nimmt diese in etwa auch im eingebauten Zustand ein, d.h. ein Teil der Verformung wird beim Einschrauben in das Innengewinde 22 des Gehäuses 15 plastisch rückverformt, ein gleichbleibender Rest der Verformung verbleibt

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aber an der Einstellschraube 19 und übt im eingebauten Zustand eine auf das Innengewinde 22 einwirkende Spannkraft aus, die die gewollte Lagesicherung der Einstellschraube 19 sicherstellt und von der Wandstärke der Wand 25 sowie dem Elastizitätsmodul und der Streckgrenze des Werkstoffs abhängig ist. Eine sehr gute und den Anforderungen bei Fliehkraftdrehzahlreglern standhaltende Drehlagensicherung wird z. B. bei einer mit einem Gewinde M 1U χ 1 versehenen Einstellschraube 19 durch eine Wandstärke von etwa 1,5 mm und eine Verformungstiefe "b" (siehe Figur 3) von k mm erreicht. Ein mit 25a bezeichneter Endabschnitt der Wand 25 weist, wie aus den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist, die größte Verformung auf. Dazu wird die Wand 25 aus der bei der Herstellung ursprünglich hohlzylindrisch gefertigten Form an zwei diametral gegenüberliegenden und in Figur 2 mit Pfeilen 2.6 gekennzeichneten Stellen um insgesamt etwa 0,5 mm nach außen oval gedrückt und erhält dadurch den in Figur 2 mit 25''gekennzeichnet en und strichpunktiert eingezeichneten elliptischen Querschnitt.

Im Bereich des mit seiner Stirnfläche das Widerlager 21 für die Korrekturfeder 12 bildenden Bodens 2h behält das Außengewinde 23 an seinem einen, mit 23a gekennzeichneten Ende seine normale kreisrunde Außenkontur bei und weist nur am entgegengesetzten Ende, im Bereich des nach außen offenen Endabschnittes 25a der hülsenförmigen Wand 25 seine größte, der Verformung der Wand 25 entsprechende Verformung auf. Dadurch kann die Einstellschraube 19 . ohne Kraftaufwand leicht, z. B, von Hand, in das Innengewinde 22 mit den ersten Gewindegängen eingesetzt werden, um dann mit Hilfe eines Einstellwerkzeuges in die in Figur 1 eingezeichnete Einbaulage verstellt zu werden.

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Für den Eingriff des Einstellwerkzeuges ist der Boden 2k der Einstellschraube 19 mit einer als Werkzeugaufnahme geformten zentralen Öffnung 27 versehen. Diese Öffnung 27 ist im vorliegenden Fall als Sechskant ausgebildet, so daß als Einstellwerkzeug ein handelsüblicher Innensechskantschlüssel verwendet werden kann. Um einen unbefugten Eingriff zu erschweren, kann diese Öffnung 27 selbstverständlich auch eine andere unregelmäßige Form erhalten, in die dann nur ein Spezialwerkzeug paßt. Die Öffnung 27 muß bezüglich ihrer größten Erstreckung, hier Eckenmaß des Innensechskants, kleiner ausgebildet werden als der Innendurchmesser der hülsenförmigen Wand 25, damit die Verformung der Wand und das Einführen des Werkzeuges ohne gegenseitige Beeinflussung möglich sind.

Um die Torsion an der Korrekturfeder 12 beim Verdrehen der Einstellschraube herabzusetzen und ein Setzen der Korrektur: feder 12 sowie ein Verhaken der Federwindungen im Innengewinde 22 zu vermeiden, ist, wie aus Figur 1 zu ersehen, ein der Einstellschraube 19 zugewandtes Ende 12a der Korrekturfeder 12 von einem dieses Ende 12a stirnseitig und radial aufnehmenden gehärteten Federteller 28 gehalten. Der Federteller 28 liegt seinerseits an dem an der Einstellschraube 19 befindliehen Widerlager 21 an und ist in der Längsbohrung 18 des Gehäuses 15 radial geführt.

Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäß ausgebildeten Korrekturfederkapsel 11 und der Einstellschraube 19 ist noch folgendes zu sagen;

Wird die Korrekturfederkapsel 11 zur Steuerung der Angleichung bei Drehzahlreglern als Angleichkapsel verwendet, und entspricht die beim Angleichsteuerbeginn oder -ende vorhandene Drehzahl nicht der in der Prüfvorschrift festgelegten Drehzahl, so kann durch ein in die Öffnung 27 an der Einstellschraube 19 eingeführtes Verstellwerkzeug, falls erforderlich auch bei angetriebenem Regler, die Einstellschraube 19 verdreht und die Vorspannkraft der Korrekturfeder 12 so lange geändert werden, bis die Angleichsteuerbewegung bei der gewünschten Drehzahl beginnt bzw. endet. Durch die aus der Verformung der Wand 25 herrührende Haltekraft wird die Einstellschraube 19 in jeder eingestellten Lage 'ohne zusätzliche Sicherungsmittel gehalten. Der durch das Vorstehmaß ^;'a^!l festgelegte Angleichsteuerhub, und damit im wesentlichen auch die Drehzahldifferenz, bleiben erhalten und werden durch eine Vorspannungsänderung nicht beeinflußt; d.h. die dem Angleichsteuerhub proportionale, zur Steuerung der Angleichung von der Regelstange der zugehörigen Einspritzpumpe durchlaufene Regelwegdifferenz behält den durch das Vorstehmaß "a" des Anschlagbolzens 13 voreingestellten Wert bei. Wird ein anderer Angleichsteuerhub verlangt, dann kann dieser Angleichsteuerhub, gegebenenfalls auch bei laufendem Regler, ohne Veränderung und Beeinflussung des Angleichbeginns, durch Verdrehen der gesamten Korrekturfederkapsel 11 eingestellt werden. Die eingestellte Lage wird durch die Gegenmutter 17 gesichert.

Eine in gleicher Weise ausgebildete Korrekturfederkapsel· kann an anderer Stelle des Reglers auch als Startfederkapsel oder als Leerlaufzusatzfederkapsel eingesetzt werden. In gleicher Weise ausgebildete Korrekturfederkapseln können auch an der Einspritzpumpe in Verlängerung der Regelstange als automatische Mehrmengenanschläge ein-

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gesetzt werden, bei denen die Vorspannkraft der Korrekturfeder die Drehzahl festlegt, bei der die durch das Vorstehmaß des Anschlagbolzens festgelegte Startmehrmenge durch Zurückschieben der Regelstange auf eine Stellung zur Steuerung der Vollast einspritzmenge zurückgenommen wird.

Die erfindungsgemäß als selbstsicherende Schraube ausgebildete Einstellschraube 19 kann auch an anderer Stelle des Drehzahlreglers oder der Einspritzpumpe als Anschlagschraube Verwendung finden. Für einen solchen Anwendungsfall kann die Einstellschraube 19 im Bereich ihres Bodens 2k gegebenenfalls einen bolzen- oder zapfenartigen zylindrischen Vorsprung 29 aufweisen, der in Figur 3 strichpunktiert angedeutet ist. In diesem Fall wird die Öffnung 27 als Sacklochbohrung ausgebildet.

- Leerseite -

Claims

15.6. 1983 Ks/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Ansprüche

(1,/Korrekturfederkapsel für Einspritzeinrichtungen von Brennkraftmaschinen, die innerhalb einer abgestuften Längsbohrung (18) eines als Schraubhülse ausgebildeten Gehäuses (15) einen über das Gehäuse vorstehenden Anschlagbolzen (13) und eine diesen Bolzen in seiner Ausgangslage gegen eine Schulter (i8a) in der Längsbohrung (18) drückende Korrekturfeder (12) aufnimmt, deren Vorspannkraft mittels einer mit seiner einen Stirnfläche ein stufenlos verstellbares Widerlager (21) für die Korrekturfeder (12) bildenden, in ein Innengewinde (22) im Gehäuse (15) eingeschraubten und lagegesichert befestigten Einstellschraube (19) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (19) die Form eines topfförmigen, mit einem durchgehenden Außengewinde (23) versehenen und einen, insbesondere das Widerlager (21) tragenden, Boden (2k) sowie eine hülsenförmige Wand (25) aufweisenden Einstellringes hat, der vollständig vom Innengewinde (22) des zugehörigen Gehäuses (15) umfaßt und auf einem Teil (b) seiner Gesamtlänge, im Bereich der hülsenförmigen Wand (25), oval verformt ist.

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2. Korrekturfederkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (23) der Einstellschraube (19) an seinem einen Ende (23a), im Bereich des Bodens (UU), seine normale kreisrunde Außenkontur und am entgegengesetzten Ende, im Bereich eines nach außen offenen Endabschnittes (25a) der hülsenförmigen Wand (25), seine größte Verformung aufweist (Figuren 2 und 3).

3. Korrekturfederkapsel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise hohlzylindrisch gefertigte, hülsenförmige Wand (25) der Einstellschraube (.19) vor dem Einbau im Bereich des die größte Verformung aufweisenden Endabschnittes (25a) an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen (26) um insgesamt etwa 0,5 mm nach außen oval gedruckt ist und dort einen elliptischen Querschnitt aufweist .

U. Korrekturfederkapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2U) der Einstellschraube (19) mit einer als Werkzeugaufnahme geformten zentralen Öffnung (27) versehen ist, deren größte diametrale Erstreckung kleiner ist als der Innendurchmesser der Wand (25).

5. Korrekturfederkapsel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine, der Einstellschraube (19) zugewandte Ende (12a) der Korrekturfeder (12) von einem dieses Ende (12a) stirnseitig und radial aufnehmenden gehärteten Federteller (28) gehalten ist, der seinerseits an dem an der Einstellschraube befindlichen Widerlager (21) anliegt und in der Längsbohrung (18) des Gehäuses (15) radial geführt ist (Figur 1).

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—, HTI

6. Einstellschraube, insbesondere für eine Korrekturfederkapsel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellschraube (19) die Form eines topfförmigen, mit einem durchgehenden Außengewinde (23) versehenen und einen Boden (2k) sowie eine hülsenförmige Wand (25) aufweisenden Einstellringes hat, der auf einem Teil (b) seiner Gesamtlänge, im Bereich der hülsenföraigen Wand (25), oval verformt ist (Figuren 2 und 3).

7· Einstellschraube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (23) der Einstellschraube (19) an seinem einen Ende (23a), im Bereich des Bodens (UU), seine normale kreisrunde Außenkontur und am entgegengesetzten Ende, im Bereich e,ines nach außen. of fenen Endab— schnittes (25a) der hülsenförmigen Wand (25), seine größte Verformung aufweist.

8. Einstellschraube nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise hohlzylindrisch gefertige,'hülsenförmige Wand (25) der Einstellschraube (19) vor dem Einbau im Bereich des die größte Verformung aufweisenden Endabschnittes (25a) an zwei diametral gegenüberliegen-λ, den Stellen (26) um insgesamt etwa 0,5 mm nach außen oval gedrückt ist und dort einen elliptischen Querschnitt aufweist .

9· Einstellschraube nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2U) der Einstellschraube (19) mit einer als Werkzeugaufnahme geformten zentralen Öffnung (27) versehen ist, deren größte diametrale Erstreckung kleiner ist als der Innendurchmesser der Wand (25). ·