DE3522434A1 - Drehzahlregler fuer kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents
Drehzahlregler fuer kraftstoffeinspritzpumpenInfo
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Description
Die Erfindung geht von einem Drehzahlregler nach der Gat
tung des Hauptanspruchs aus. Bei einem durch das DE-GM
17 84 561 bekannten Drehzahlregler dieser Art weist eine
Kraftstoffeinspritzpumpe zur Verstellung der Fördermenge
eine Regelstange auf, die über einen zweiarmigen Hebel
mit einem Fliehkraftversteller gekoppelt ist. Die eine
Seite der Stellmuffe des Fliehkraftverstellers wird von
einer Regelfeder beaufschlagt, deren Vorspannung durch
einen Hebel verstellbar ist. Ferner greift an der Regel
stange eine Zusatzfeder an, deren anderes Ende am Ende
eines Schwenkarmes befestigt ist, der um einen gehäuse
festen Punkt mit Hilfe eines Stellhebels verdrehbar ist.
Diese Zusatzfeder kann hinsichtlich ihrer Wirkrichtung
mit Hilfe des Schwenkarmes verstellt werden, wobei sie in
der Grundeinstellung in Unterstützung der Regelfeder wirkt.
Durch Veränderung der Winkellage der Achse der Zusatzfeder
zur Regelstange läßt sich die in Richtung Regelstange
wirkende Kraftkomponente verändern, was eine Änderung
der Gesamtcharakteristik von Regelfeder und Zusatzfeder
ergibt. Wegen der Abweichung der Drehachse des Schwenk
hebels vom Befestigungspunkt der Zusatzfeder an der
Regelstange ergibt sich bei der Veränderung der Winkel
lage der Zusatzfeder auch eine Änderung der Vorspannung
derselben. Diese Einrichtung dient zur Veränderung der Ab
regelsteilheit des Drehzahlreglers, wobei sich jedoch zu
gleich auch eine Änderung der Lasteinstellung ergibt. Die
Einrichtung ist dabei sehr aufwendig.
Der erfindungsgemäße Drehzahlregler mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß nur eine einzige Regelfeder vorgesehen werden braucht
und durch die Winkellage der Regelfederachse und die Vor
spannung der Regelfeder sowohl die Abregelsteilheit bzw.
der P-Grad und auch die Abregeldrehzahl einfach an einer
einzigen Stelle der Kraftstoffeinspritzpumpe einstellbar
sind. Die Einrichtung ist demzufolge wenig aufwendig und
raumsparen und kann insbesondere bei Verteilereinspritz
pumpen, die sich durch besonders kleine Baugröße auszeich
nen, zum Einsatz gebracht werden. Insbesondere ist eine
Kraftstoffeinspritzpumpe, die mit einem solchen Regler
ausgestattet ist, vorteilhaft für den Einsatz bei Brenn
kraftmaschinen geeignet, mit denen wie zum Beispiel bei
der Stromerzeugung exakte Drehzahlen eingehalten werden
müssen, mit einem genau festgelegten Abregelverhalten
(P-Grad).
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausgestaltung nach
Anspruch 1 ist durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2
gegeben, wo mit Hilfe des Exzenters eine sehr feine Ein
stellung der Vorspannung vorgenommen werden kann. Die Ein
stellung erfolgt in beiden Fällen, sowohl für die Winkel
lage als auch die Vorspannung durch Drehstellbewegungen,
was Vorteile bezüglich der Handhabung mit sich bringt.
Eine andere Ausgestaltung des Gegenstands nach Anspruch 2
ist vorteilhaft durch den Anspruch 3 gegeben, womit in be
sonders einfacher Weise und mit einem großen Verstellbereich
die Vorspannung der Feder verändert werden kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen
Unteransprüchen zu entnehmen, sie werden mit ihren Vor
teilen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich
nung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 einen Teilschnitt durch
eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe bekannter Bauart mit
den wesentlichen Teilen des Drehzahlreglers,
Fig. 2 einen
Schnitt durch die Längsachse der Welle des Schwenkarmes
beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Teil
schnitt durch eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für
ein zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 einen Längs
schnitt durch die Welle des Schwenkarmes beim Ausführungs
beispiel nach Fig. 3,
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbei
spiel als Teilschnitt durch die Welle des Schwenkarmes,
Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel mit einem Schnitt
durch die Welle des Schwenkarmes in Abwandlung zum Aus
führungsbeispiel nach Fig. 4 bis 5 und
Fig. 7 eine Aus
sicht auf den Schwenkarm des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 6.
In der Zeichnung Fig. 1 ist ein Teil einer Verteiler
kraftstoffeinspritzpumpe bekannter Bauart wiedergegeben
mit einem Pumpenkolben 1, der durch nicht weiter gezeigte
Mittel in eine hin- und hergehende und zugleich drehende
Bewegung versetzt wird und in einer im Gehäuse 2 der Kraft
stoffeinspritzpumpe eingesetzten Buchse 3 geführt wird.
Das Gehäuse schließt einen Pumpensaugraum 4 ein, der mit
Kraftstoff gefüllt ist, welcher in der Regel zur Durch
führung von Steuerfunktionen auf einem drehzahlabhängig
gesteuerten Druck gehalten wird. Auf dem Pumpenkolben ist
als Mengenverstellorgan ein Ringschieber 6 angeordnet, der
die Mündung einer vom hier nicht dargestellten Pumpen
arbeitsraum herführenden Entlastungsleitung 7 in den
Pumpensaugraum steuert. Der Ringschieber ist dazu auf
dem Pumpenkolben verschiebbar, wobei in der gezeigten
Ausgestaltung die pro Pumpenhub unter Hochdruck geför
derte Kraftstoffeinspritzmenge um so größer ist, je wei
ter zum oberen Totpunkt des Pumpenkolbens der Ringschie
ber verschoben ist.
Zur Einstellung des Ringschiebers 6 ist ein Drehzahlreg
ler vorgesehen, der einen Reglerhebel 9 aufweist, der um
eine im wesentlichen gehäusefeste, einstellbare Achse 10
schwenkbar ist und dabei über einen Kopf 11 an seinem
einen Ende mit dem Ringschieber 6 gekoppelt ist und diesen
verstellt. Dieser Reglerhebel kann grundsätzlich als
einziger Reglerhebel vorgesehen werden, im ausgeführten
Beispiel ist jedoch eine Reglerhebelanordnung mit mehreren
Hebeln vorgesehen. Dabei handelt es sich bei dem Regler
hebel 9 um einen Starthebel, der unmittelbar von einer
Verstellmuffe 13 eines nur angedeuteten Fliehkraft
drehzahlgebers 8 beaufschlagt wird. Auf der Achse 10
ist ferner ein einarmiger Schlepphebel 14 angeordnet, an
dessen äußerstem Ende eine Regelfederanordnung 15 an
greift. Diese wirkt der Kraftwirkung der Verstellmuffe 13
entgegen. Unter Einwirkung der drehzahlabhängigen Stell
kräfte der Verstellmuffe 13 kann der Starthebel 9 zur
Anlage an den Schlepphebel 14 gebracht werden. Zwischen
Starthebel und Schlepphebel ist eine Blattfeder als Start
feder 17 angeordnet, die bei diesem Vorgang komprimiert
wird. Am Ende des verstellmuffenseitigen Hebelarms des
Reglerhebels 9 ist eine als Druckfeder ausgebildete Leer
laufregelfeder 18 angelenkt, die sich an einem verstell
baren gehäusefesten Anschlag 19 abstützt. Dieser Anschlag
weist eine durch die Wand des Gehäuses 2 geschraubte
Schraube 20 auf, die von außen einstellbar und fixierbar
ist. Die dem Starthebel und Schlepphebel gemeinsame
Achse 10 ist auf einem Justierhebel 23 gelagert, der
in hier nicht weiter gezeigter Weise z. B. entgegen
Federkraft um einen Gehäusefestpunkt zur Einstellung
der Achse schwenkbar ist. Die Einstellung erfolgt eben
falls durch eine durch die Gehäusewand geschraubte
Schraube 66, die am Ende des Einstellhebels angreift.
Die Regelfederanordnung 15 besteht im gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel aus einer auf Zug belasteten Schraubenfeder
21, deren eines Ende in eine Öse 22 am Schlepphebel 14
eingehängt ist und deren anderes Ende an einen Zapfen 24
eingehängt ist. Dieser befindet sich, wie der Fig. 2 ent
nehmbar ist, am Ende eines Schwenkarmes 25, der auf einer
Welle 26 gelagert ist. Diese durchdringt das Gehäuse 2
innerhalb einer Exzenterbuchse 28 und weist am nach außen
ragenden Ende einen Verstellhebel 29 auf. Die Welle 26
ist in der Exzenterbuchse dicht geführt und sitzt außer
mittig zur Achse der Buchse, die ihrerseits wiederum
durch das Gehäuse geführt ist und am außen liegenden Ende
einen Stellhebel 30 aufweist. Mit diesem kann die Dreh
lage der Exzenterbuchse und damit die Lage der Welle 26
verändert werden, wobei die Winkellage der Exzenter
buchse mittels einer Schraube 31 fixierbar ist, die
durch ein Langloch 32 im Stellhebel 30 geführt in das
Pumpengehäuse eingeschraubt ist.
Der hier dargestellte Regler ist ein Alldrehzahlregler,
bei dem durch die Verstellung der Vorspannung der Regel
feder 21 die Drehzahl eingestellt wird, bei deren Über
schreiten der Schlepphebel 14 zusammen mit dem Start
hebel 9 ausgelenkt und der Ringschieber 6 nach unten
verschoben wird. Im Prinzip kann der Reg ler auch mit nur
einem Hebel arbeiten, an dem dann der Fliehkraftdrehzahl
geber und die Regelfedern angreifen. In dieser Stellung
des Ringschiebers kommt eine geringere Kraftstoffeinspritz
menge zur Einspritzung, was wiederum die zuvor erreichte
Drehzahl reduziert. Entsprechend geringer ist dann wie
derum die Stellkraft an der Verstellmuffe 13, so daß der
Schlepphebel 14 wieder in eine Schwenklage kommt, die
einer höheren Kraftstoffeinspritzmenge entspricht. Je
nach Größe der Vorspannung tritt dieser Regelvorgang bei
niedrigeren oder höheren Drehzahlen auf. Die Vorspannung
wird dabei durch die Lage der Welle 26 eingestellt, die
mittels der Exzenterbuchse 28 verstellbar ist.
Weiterhin ist aber auch zusätzlich noch die Abregelge
schwindigkeit veränderbar, das heißt die Steilheit des
Kraftstoffeinspritzmengen-Kennlinienverlaufes zwischen
Vollastbetrieb und Leerlauf. Zu diesem Zweck ist die
Winkellage der Achse der Schraubenregelfeder 21 zum
Schlepphebel 14 veränderbar, was durch Drehen des Ver
stellhebels 29 bewirkt wird. In Fig. 1 sind einzelne
Stellungen der Schwenklage des Schwenkarmes 25 einge
zeichnet. Wenn man dann jeweils die Verlängerung der
Achse der Schraubenfeder 21 bildet, erkennt man, daß
sich mit zunehmender Auslenkung der wirksame Hebel
arm bezüglich der Achse 10 verringert verbunden mit dem
Durchgriff der Vorspannung der Schraubenfeder 21 auf den
Abregelvorgang. Auf diese Art und Weise kann die wirksame
Federcharakteristik, die in der Steilheit des Abregelvor
gangs bei Erreichen der eingestellten Drehzahl zum Aus
druck kommt, variiert werden. Mit der mit dem Ausführungs
beispiel nach Fig. 1 möglichen Verschwenkung der Winkel
lage der Schraubenfeder 21 zum Reglerhebel 14 läßt sich
sehr genau eine gewünschte Abregelsteilheit (P-Grad) ein
stellen. Vorteilhaft liegt die Achse der Schraubenfeder
21 dabei in der Schwenkebene, die die Öse 22 bei Aus
lenkung des Schlepphebels 14 beschreibt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante zum Ausführungsbei
spiel nach Fig. 1 und stimmt bis auf die Ausgestaltung
des Schwenkarmes und seiner Betätigung mit der Ausführung
gemäß Fig. 1 überein. Es wird deshalb bezüglich dieser
Teile auf die Beschreibung dieser Figur Bezug genommen.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist bei
Fig. 3 ein Schwenkarm 35 vorgesehen, der um eine gehäuse
fest gelagerte Welle 36 schwenkbar ist, wie der Fig. 4
entnehmbar ist. Der Schwenkarm 35 ist im vorliegenden
Fall zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Träger
arm 37 und einem auf diesem verschiebbaren Teil 38, auf dem
am äußersten Ende der Zapfen 24 befestigt ist, in dem das
Ende der Schraubenfeder 21 eingehängt ist. Der verschieb
bare Teil hat die Form eines Blechstreifens und weist
ein erstes Langloch 39 und ein zweites Langloch 40 auf.
Diese Langlöcher werden von jeweils einem Niet 41 und 42
durchdrungen, über die der verschiebbare Teil 38 mit dem
Trägerarm 37 gekoppelt ist. In Höhe der Achse der Welle
36, mit der der Trägerarm 37 fest verbunden ist, weist
der verscbiebbare Teil 38 eine Ausnehmung 44 auf mit einer
in Verschieberichtung längs des Trägerarms 37 weisenden
Schulter 45.
Die Welle 36 weist eine Stufenbohrung 46, 47 auf, in deren
zum Saugraum angrenzenden Teil mit größerem Durchmesser 46
koaxial ein Stellstift 49 dicht geführt ist, der an seiner
in den Pumpensaugraum 4 ragenden Stirnseite eine zu seiner
Achse geneigte Fläche 50 in Form eines Keils hat, die
in die Ausnehmung 44 ragt und dort mit der Schulter 45
zusammenarbeitet. Je nach Eintauchtiefe der geneigten
Fläche 50 in die Ausnehmung 44 wird der Teil 38 mehr oder
weniger weit längs des Trägerarms 37 verschoben und damit
die Schraubenfeder 21 mehr oder weniger stark vorgespannt.
Zur Verstellung des Stellstiftes 49 wird durch den im
Durchmesser kleineren Stufenbohrungsteil 47 ein Stift 52
geführt, der auf die Stirnseite des Stellstiftes 49 drückt
und von außen in ein Gewinde 53 in der Welle 36 einge
schraubt ist. Die Einschraubstellung wird mit Hilfe einer
Kontermutter 54, die auf das Ende des Stiftes 52 geschraubt
wird, fixiert. Je nach Einschraubtiefe des Stiftes 42
wird damit auch der Stellstift 49 verstellt.
Auch mit dieser Ausgestaltung läßt sich durch Einstellung
der Schwenklage des Schwenkarmes 35 die Charakteristik der
Schraubenfeder 21 im Regelsinne beeinflussen. Die Vor
spannung wird unabhängig von der Schwenklage in einfacher
Weise über den Stift 52 und den Stellstift 52 variiert.
Auch durch diese Art des Eingriffs läßt sich in feinsten
Schritten eine gewünschte Vorspannung einstellen. Man
erhält einen sehr genau einstellbaren Regler, der für
den Betrieb von Aggregatstriebwerken geeignet ist.
Statt einer keilförmig ausgebildeten Spitze des Stell
stiftes 49 kann dieser auch eine kegelige Spitze 56 auf
weisen, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Falle
spielt es keine Rolle, welche Drehlage der Stellstift 49
einnimmt und es kann anstelle der einzelnen Stifte 49 und
52 ein einziger Stellstift 49′ verwendet werden, der zur
Änderung der Einschraubtiefe verdreht und ebenfalls mit
einer Kontermutter 54 gesichert wird.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, bei der
wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 der
Schwenkarm 35′ auf einer gleichermaßen wie bei Fig. 3
ausgebildeten Welle 36 gelagert ist. Der Schwenkarm 35′
besteht auch hier aus einem Trägerarm 37 und einem darauf
verschiebbaren Teil 38′, das ein erstes Langloch 39 und
ein zweites Langloch 40 aufweist. Wie bei Fig. 3 wird der
verschiebbare Teil 38 über durch die Langlöcher 39 und
40 greifende Niete 41 und 42 mit dem Trägerarm 37 verbun
den. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hat
jedoch der verschiebbare Teil 38′ eine seitlich offene
Ausnehmung 44′, in die nun ein Zapfen 57 eingreift, der
exzentrisch auf der Stirnseite eines Stellorgans 59 gela
gert ist. Das Stellorgan 59 besteht aus einem Bolzen, der
dicht in einer axialen Bohrung 60 in der Welle 36 gelagert
ist. An die Bohrung 60 schließt sich nach außen eine Ge
windebohrung 61 an, durch die der Gewindeteil 62 des Bolzens
59 geschraubt ist. Am nach außen die Welle 36 überragenden
Ende des Gewindeteils 62 weist dieser eine Formschlußfläche
63 auf, über die der Bolzen 59 verdrehbar ist. Zur Siche
rung der Drehstellung des Bolzens ist auf das Gewindeteil
62 eine Kontermutter 64 geschraubt. Auch bei diesem Aus
führungsbeispiel ist die Welle 36 über den Verstell
hebel 29 verdrehbar, womit die Schwenklage der Schrauben
feder 21 einstellbar ist. Durch Verstellung des Bolzens
59 und des Zapfens 57, der auf eine Schulter 65 an der
Ausnehmung 44′ greift, wird die Verschiebestellung des
verschiebbaren Teils 38′ bestimmt. Dabei ist von Vorteil,
daß über die in der Breite dem Zapfendurchmesser des
Zapfens 57 angepaßte Ausnehmung unabhängig von der Rück
stellkraft der Feder 21 der verschiebbare Teil 38′ sowohl
hin- als auch herverstellbar ist. Wenn an der Stirnseite
des Bolzens weiterhin auch noch eine Scheibe 66 aufge
setzt ist, auf der dann der Zapfen 57 sitzt, kann der
Verstellbereich des verschiebbaren Teils gegenüber der
Ausgestaltung nach Fig. 4 noch vergrößert werden.
Claims (8)
1. Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen mit
wenigstens einem Reglerhebel (9, 14) zur Einstellung der
pro Pumpenkolbenhub der Kraftstoffeinspritzpumpe zur
Einspritzung kommenden Kraftstoffmenge, mit einer
wenigstens mittelbar am Reglerhebel angreifenden, dreh
zahlabhängigen Kraft und mit einer einerseits mit einem
Punkt am Reglerhebel gekoppelten Regelfederanordnung (15),
die andererseits an einem um eine im Gehäuse der Kraftstoff
einspritzpumpe gelagerte Welle (26, 36) schwenkbaren Ab
stützteil (25, 24; 35, 35′) befestigt ist, durch dessen
Schwenken die Winkellage der Achse der Regelfederanordnung
(25) zur Ausgangslage des Reglerhebels (14) änderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil zusätzlich
eine Einrichtung (28, 30; 38, 49; 38′, 59) aufweist,
durch die der Abstand des Befestigungspunktes (24) der
Regelfederanordnung (15) am Abstützteil vom Ankoppel
punkt (22) der Regelfederanordnung am Reglerhebel (14)
unabhängig von der Schwenklage des Abstützteiles änder
bar ist.
2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am außerhalb des Kraftstoffeinspritzpumpengehäuses (2)
befindlichen Ende der Welle (26) ein Verstellhebel (29)
angeordnet und die Welle exzentrisch in einer Buchse (28)
gelagert ist, die durch eine Dreheinrichtung (30) von
außerhalb des Kraftstoffeinspritzpumpengehäuses verdreh
bar ist und diese Drehstellung und die Schwenklage des
Abstützteils fixierbar sind.
3. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abstützteil (35, 35′) einen mit der Welle (36)
verbundenen, schwenkbaren Trägerarm (37) aufweist, der
mit einem zweiten, in Längsrichtung zum Trägerarm ver
schiebbaren Teil (38) gekoppelt ist, an dessen einem Ende
die Regelfederanordnung befestigt ist.
4. Drehzahlregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der verschiebbare Teil (38) als über zwei Langloch-/
Stiftverbindungen (39, 40, 41, 42) mit dem Trägerarm (37)
gekoppelt ist und durch ein koaxial durch die Welle (36)
geführtes Stellorgan (49, 52; 59) verstellbar ist.
5. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellorgan verschiebbar in der Welle gelagert ist
und eine an einer Schulter (45) am verschiebbaren Teil (38)
angreifende, zur Verschieberichtung von Verstellorgan (49)
und verschiebbarem Teil (38) geneigte Fläche (50, 56) auf
weist und eine axiale Verschiebestellung des Stellorgans
(49, 52) zur Welle (36) gesichert ist.
6. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellorgan (59) verdrehbar in der Welle (36) ge
lagert ist und mit einer exzentrisch bewegbaren Anlage
fläche (57) an eine Schulter (65, 44′) am verschiebbaren
Teil (38′) angreift und die Drehstellung des Stellorgans
(59) zur Welle zu sichern ist.
7. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (45, 65) eine
Begrenzungskante einer Ausnehmung (44, 44′) im verschieb
baren Teil (38, 38′) ist.
8. Drehzahlregler nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt, an dem die Regel
federanordnung (15) am Abstützteil (25, 35, 35′) be
festigt ist, in der Schwenkebene des Ankoppelpunktes
(22) der Regelfederanordnung am Reglerhebel (14) liegt.
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |