DE3814529A1 - Verdrehsicherung fuer stellschrauben vorzugsweise an kraftstoffeinspritzanlagen fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Verdrehsicherung für Stellschrauben nach der Gattung des Hauptan­ spruchs.

Derartige Verdrehsicherungen erzeugen einen zusätz­ lichen Reib- und Kraftschluß zwischen benachbarten Gewindeflächen durch axiale Verspannung der Verbin­ dung, um dadurch ein Lockern der Verbindung und selbsttätiges Verstellen der Schraube, hervorgerufen durch Vibrationen, Stöße oder sonstige mechanische Beanspruchung, wie sie beispielsweise in Kraftstoff­ einspritzanlagen auftreten, zu verhindern.

Bei einer bekannten Verdrehsicherung dieser Art (Lehrbuch von Prof. Siegfried Hildebrand "Einführung in die feinmechanischen Konstruktionen", Seite 184) ist eine zweite Gewindebohrung in einem Schenkel vorhanden, durch die eine zweite Schraube geführt wird, mit der die beiden Schenkel auseinandergedrückt werden können, um die beabsichtigte axiale Verspannung zu erzeugen. Eine derartige Verdrehsicherung hat den Nachteil, daß die durch die zusätzliche Schraube erzeugte Reibkraft nicht genau definiert ist und zudem bei mechanischer Beanspruchung und einem dadurch möglichen Lockern dieser Schraube verringert wird. Weitere Nachteile sind der vergrößerte Platzbedarf und der Aufwand für die Herstellung der zusätzlichen Bauteile.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verdrehsicherung mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegen­ über den Vorteil, daß eine von der Einschraubtiefe unabhängige, bei der Herstellung vorausberechenbare und genau definierte Reibkraft erzeugt wird, deren Größe durch mechanische Beanspruchung wie Vibrationen nicht beeinflußt wird. Solche Vibrationen treten besonders im Bereich von Motoren auf, wo Stellschrau­ ben beispielsweise im Drehzahlregler für Kraftstoff­ einspritzpumpen Anwendung finden. Dort ist auch ein möglichst geringer Platzbedarf eines jeden Bau­ teils wichtig. Außer dem Federbügel und der durch dessen Schenkel geführten Stellschraube sind bei der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung keine weiteren Bauteile notwendig. Die Schraubteile können ohne besondere Spielzugabe gefertigt werden und weisen daher einen besonders guten Reib- und Kraftschluß auf. Da weder eine Kontermutter noch eine Spann­ schraube erforderlich ist, kann die Einstellung der Stellschraube sehr einfach vorgenommen werden, ein Drehmomentschlüssel ist nicht erforderlich. Hohe Biegemomente werden vermieden und die Biege­ spannung bleibt in jedem Falle unterhalb der kriti­ schen Fließgrenze des Werkstoffes. Das Entfallen der Spannschraube vermindert den Platzbedarf, wobei der Schenkelabstand des Bügels gering gehalten werden kann.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht der Verdrehsicherung in entspanntem Zustand, Fig. 2 eine Seitenansicht der Verdrehsicherung in gespanntem Zustand, Fig. 3 eine Ansicht der Verdrehsicherung nach Fig. 1 oder 2 um 90° verdreht, Fig. 4 eine Teilansicht eines Längsschnittes durch die Stell­ schraube mit Kräfteverteilung und Fig. 5 die Anwendung der Verdrehsicherung in einem Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Verdrehsicherung im entspannten Zustand dargestellt. Ein geeignetes, elastisches Material ist zu einem Bügel 1 mit recht­ eckigem Profil geformt, mit zwei parallelen, im wesentlichen gleich langen Federschenkeln 2 und 3, die am einen Ende durch einen zu ihnen senkrecht verlaufenden Sockel 4 verbunden sind, während am anderen Ende des einen Schenkels 3 eine Strebe 5 senkrecht zu den Schenkeln 2 und 3 angeordnet ist, deren freies Ende zu jenem des Schenkels 2 einen Abstand s aufweist. Am Sockel 4 ist ein Hebel 6 zu einem Gehäuseteil oder zu einem Stellmechanismus angeordnet.

Durch Zusammendrücken der beiden Federschenkel 2 und 3 wird der in Fig. 2 dargestellte Spannungszustand des Bügels 1 erzeugt. In diesem Zustand wird das Gewinde zur Aufnahme der Stellschraube gebohrt und die Stellschraube 7 eingeschraubt. In beide Schenkel wird je eine zur anderen achsgleiche und kongruente Gewindebohrung 8 und 9 zur Aufnahme der Stellschrau­ be 7 parallel zum Sockel 4 geschnitten, die keine besondere Spielzugabe bezüglich des Stellschrauben­ gewindes benötigen. Nach Eindrehen der Stellschraube 7 in gespanntem Zustand des Bügels 1 in die Gewin­ debohrungen 8 und 9 versucht der Bügel in die ent­ spannte Stellung zurückzufedern, wodurch eine axiale Verspannung ausgelöst wird, die eine vorher berechnete Reibkraft zwischen den Gewinde- und Schraubenflächen bewirkt, welche sie selbsttätig am Verdrehen hindert. Diese Kraft ist von der Einschraubtiefe der Verstell­ schraube unabhängig. Die Sicherung wird weder durch Vibrationen noch durch andere Beanspruchungen ge­ lockert.

Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf den Federschenkel 3 des Bügels 1 mit Ansicht der Gewindebohrung 8 und Seitenansicht des Hebels 6, der entweder zu einem Gehäuseteil oder zu einem Stellhebel 13 führt, wie er in Fig. 5 dargestellt ist.

Die Pfeile 10 und 11 in Fig. 4 geben die Richtung der Federkraft eines Federschenkels bzw. die daraus resultierende Normalkraft auf die Gewindefläche 12′ wieder, aus welcher sich die Reibkraft in tangen­ tialer Richtung zu dieser ergibt. Das Reib-Drehmoment hängt mit der Federkraft über eine einfache Beziehung zusammen. Der gewünschten Reibkraft und dem Platz­ angebot entsprechend werden die Federschenkel ausge­ bildet und der Abstand s gewählt.

Fig. 5 zeigt den schematischen Aufbau eines Flieh­ kraftreglers einer Kraftstoffeinspritzpumpe, wie er beispielsweise in der DE-PS 26 29 620 beschrieben ist, bei dem die verstellbare Anschlagschraube 14 am Reglerhebel 13 (Angleichhebel) mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung 15 gesichert ist. Bei Drehzahlreglern für Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen kommt es auf sehr feine und zugleich gleichbleibende Regelung der Einspritz­ menge an, da nichtoptimale Verbrennung zu Rußbildung und/oder erhöhtem Lärmpegel führt. Zugleich ist das Platzangebot im Regler gering; zumal im Bereich des sich bewegenden Reglerhebels. Der Reglerhebel 13 unterstützt die Angleichung der Kraftstoffördermenge an die Motorbedarfskennlinie, welche hauptsächlich durch die Angleichfedern 16 und 17 bewirkt wird. Die Fliehgewichte 18 sind mit der Nockenwelle 19 verbunden, so daß sie sich in Pfeilrichtung drehen und über die Regelmuffe 20 die Angleichstufenwege vollziehen.

Während der sogenannten Minus-Angleichstufe kommt es durch Ausweichen des Angleichhebels 13 zu einer überlagerten Translations-/Rotations-Bewegung des Regelhebels 21, wobei die starre Koppelung mit der Regelstange 22 zu einer Vergrößerung der Kraftstoff­ einspritzmenge führt. Der Regelhebel 21 legt sich an der Anschlagschraube 26 an. Während der sogenannten Plus-Angleichstufe dient dieser Anschlag als Drehpunkt für den Regelhebel 21, so daß diese Bewegung zu einer geringeren Kraftstoffeinspritzmenge führt.

Mit Hilfe des Schwenkhebels 23 wird der Angriffswinkel und die Vorspannlänge der Regelfeder 24 und damit die Gegenkraft auf dem Spannhebel 25 eingestellt, die der von der Regelmuffe 20 übertragenen Kraft der Fliehgewichte 18 entgegenwirkt.

Natürlich liegt es auch im Umfang des erfinderischen Prinzips, wenn der geschlossene Zustand des Bügels der entspannte Zustand ist und der geöffnete Zustand bei einem bestimmten Abstand s der gewünschte Span­ nungszustand.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (7)

1. Verdrehsicherung für eine Stellschraube insbeson­ dere an vibrierenden Vorrichtungen wie Kraftstoff­ einspritzanlagen, mit einem zwei Federschenkel (2, 3) aufweisenden Bügel (1), deren eines Ende senkrecht an einem gemeinsamen Sockel (4) angeord­ net ist und mit achsgleichen, kongruenten Gewinde­ bohrungen (8, 9) in den Federschenkeln zur Auf­ nahme einer gegen Verdrehen zu sichernden Stell­ schraube (7), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Federschenkeln (2, 3) mindestens eine den gegeneinander möglichen Federweg (s) der beiden Federschenkel (2, 3) begrenzende Querstrebe (5) angeordnet ist, und daß vor Einschneiden der Gewindebohrungen (8, 9) die Federschenkel (2, 3) in eine federnde Lage geschwenkt werden, so daß nach Einschrauben der Stellschraube (7) und Freigeben der Federschenkel (2, 3) die Rück­ schwenkbewegung der Federschenkel (2, 3) eine Reibkraft bestimmter Größe zwischen den benach­ barten Flächen von Gewindebohrung (8, 9) und Schraube (7) bewirkt.

2. Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Querstrebe (5) an einem der Federschenkel (3) angeordnet ist und ihr freies Ende zum anderen Federschenkel (2) hin den be­ stimmten Abstand (s) aufweist, und daß die Gewinde (8, 9) in die Federschenkel (2, 3) eingeschnitten werden, wenn die Federschenkel (2, 3) gegeneinan­ der gespannt sind, wobei die Querstrebe (5) als Anschlag dient.

3. Verdrehsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im entspannten Zustand des Bügels der Federschenkel an der Querstrebe anliegt und durch Auseinanderbiegen der Federschenkel auf den bestimmten Abstand (s) der für das Ein­ schneiden des Gewindes und Einschrauben der Stellschraube gewünschte Spannungszustand erzeug­ bar ist.

4. Verdrehsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (8, 9) zur Aufnahme der Stellschraube (7) im gespannten Zustand des Federbügels (1) so in die Federschenkel (2, 3) geschnitten werden, daß die Stellschraube (7) nahezu spielfrei im Gewinde (8, 9) läuft.

5. Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feder­ bügel (1) mit einem Stellhebel kraftschlüssig verbunden ist, und daß die Stellschraube (7) mit einem Anschlag zusammenwirkt.

6. Verdrehsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stellhebel ein Reglerhebel (13) eines Drehzahlreglers für Kraftstoffein­ spritzpumpen ist.

7. Verdrehsicherung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel fest mit einem Gehäuseteil verbunden ist und die Stellschraube als Stellmechanismus bzw. als verstellbarer Anschlag dient.