-
Vorrichtung zum Antrieb einer Steuerungseinrichtung mittels Nocken,
insbesondere zum Antrieb von kurz fördernden Brennstoffpumpen für umsteuerbare Brennkraftmäschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antrieb einer Steuerungseinrichtung
durch eine wahlweise in zwei entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufende Steuerwelle,
bei der für jede Drehrichtung ein besonderer, in axialer Richtung festgehaltener
Antriebsnocken angeordnet ist, insbesondere zum Antrieb von Brennstoffpumpen für
umsteuerbare Brennkraftmaschinen.
-
Bei Vorrichtungen zum Antrieb von Steuerungseinrichtungen für umsteuerbare
Kraftmaschinen mittels zwei verschiedenen für je eine Drehrichtung vorgesehenen
Nocken, von denen der eine oder der andere in Berührung mit einer zugehörigen Antriebsrolle
gebracht wird, entsteht der Nachteil, daß bei symmetrischer Anordnung des einen
Nockens mit der zugehörigen Rolle und der Antriebsvorrichtung der andere Nocken
mit der ihm zugehörigen Rolle gegen die Mitte der Antriebsvorrichtung versetzt ist,
oder daß beide Nocken mit den zugehörigen Rollen bezüglich des Antriebsgestänges
unsymmetrisch angeordnet sind. Die Versetzung der Rollen- und Nockenmitte gegenüber
der Mitte der Antriebsvorrichtung ergeben aber die Nachteile, daß die ausgeübten
Steuerkräfte unsymmetrisch auf das Antriebsgestänge wirken und daß dadurch seitliche
Kräfte verursacht werden. Seitliche Kräfte haben aber neben einem vorzeitigen Verschleiß
schon beim Betrieb Störungen zur Folge.
-
Es wurde auch schon bekannt, für beide Drehrichtungen einen einzigen
symmetrisch zu einer durch die Achse der Steuerwelle gelegten Ebene ausgebildeten
Nocken zu verwenden und die-Nockenrolle symmetrisch zur Mittelebene anzuordnen.
Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß die Auslaufkurve des Nockens dieselbe
Form haben muß wie die Anhubkurve. was für die meisten Steuerungsvorrichtungen,
insbesondere für Brennstoffpumpen, 'nicht angängig ist.
-
Es ist ferner auch schon vorgeschlagen worden, nur eine Rolle in der
Mitte der Antriebsvorrichtung vorzusehen und die Nokkenwelle in der Längsrichtung
zu verschieben, damit der eine oder der andere der Nokken mit der Antriebsvorrichtung
zum Zusammenarbeiten in Verbindung kommt. Doch sind zur Verschiebung dieser Nocken
umständliche und leicht Störungen veranlassende Vorrichtungen notwendig, außerdem
ist es nicht gut möglich, diese Einrichtungen so auszuführen, daß der Hub und die
Zeitpunkte der Steuerung geregelt werden können.
-
Durch die Erfindung werden diese -Nachteile behoben. Sie besteht darin,
daß jeder Nokken mit seinen beiden Hälften symmetrisch zu der zur Steuerwelle senkrechten
Mittelebene
des angetriebenen Steuerstößels angeordnet ist, wobei
der eine Nocken von den Hälften des anderen Nockens eingeschlossen ist, und jedem
Nocken eine in axialer Richtung festgehaltene Rolle zugeordnet ist, die ebenso wie
ihr Halter in derselben Weise wie die Nocken symmetrisch zu der Mittelebene des
Steuerstößels angeordnet und, um sie in oder außer Eingriff mit dem zugeordneten
Nocken bringen zu können, in einer zur Steuerwelle senkrechten Ebene verschwenkbar
sind. Nocken und die ihnen zugeordneten Rollen, welche in zwei getrennten Hälften
ausgeführt werden müssen, können für die ausnahmsweise vorkommende Drehrichtung
benutzt werden und der von ihnen umschlossene, für die Hauptdrehrichtung der Maschine
bestimmte Nocken und die ihm zugeordneten Rollen ungeteilt ausgeführt werden.
-
Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung an Hand
einer Brennstoffpumpe in Abb. r im Längsschnitt, in Abb. 2 im Querschnitt und in
Abb. 3 im Grundriß dargestellt.
-
Die auf der Nockenwelle i aufgekeilten Nocken 2, 3 und 4 treiben mittels
des Rollenkörpers 5 den in der Zylinderbüchse 6 gleitenden Kolben 7 der Brennstoffpumpe
an. Im Rollenhalter 5 ist eine Rolle 8 drehbar angeordnet, welche mit dem Nocken
2 zusammenarbeitet, außerdem sind weitere zwei Rollen 9 und- io vorgesehen, welche
mit den Nocken 3 und 4 zusammenarbeiten. Durch den auf der Umsteuerwelle.i i aufgekeilten
Hebel 12 wird unter Vermittlung der Laschen 13 der Rollenhalter 5 um den Bolzen
14 verschwenkt, so daß in der ausgezogen gezeichneten Lage des Hebels i2 die Ralle
8 mit dem Nocken 2 in Berührung kommt, wodurch die Brennstoffpumpe für den durch
den Pfeil 15 dargestellten Drehsinn angetrieben wird. Wenn der Hebel 12 in die strichpunktiert
gezeichnete Lage i2a geschoben wird, kommt die Rolle 8 außer Berührung mit dem Nocken
2 (Stellung 8a, Abb. 2), dagegen kommen die beiden Rollen 9 und io mit den beiden
Nocken 3 und 4 in rollende Berührung, wodurch die Brennstoffpumpe für den durch
den Pfeil 16 dargestellten Drehsinn gesteuert wird.
-
Die beiden Nocken 3 und 4 und die Rollen 9 und io sind zur Mittelebene
17 symmetrisch angeordnet, so daß die von den Nocken auf die Rollen, von den Rollen
auf den Rollenhalter und vom Rollenhalter auf den Pumpenkolben ausgeübten Kräfte
symmetrisch verteilt werden. Zweckmäßig wird der Nokken für die Hauptdrehrichtung,
beispielsweise bei Schiffsmaschinen, für die Vorwärtsfahrt zwischen den beiden Nocken
für die ausnahmsweise vorkommende Drehrichtung, beispielsweise bei Schiffsmaschinen,
für die Rückwärtsfahrt angeordnet. Es entsteht dadurch der Vorteil, daß die Belastung
gleichmäßig verteilt erfolgt und daß die Resultierenden der Einzelkräfte für beide
Drehrichtungen in der Mitte des Pumpenkolbens verlaufen, wodurch die Entstehung
von einseitigen Rollenbelastungen oder Normaldrücken auf die Führungs- oder Laufflächen
des Pumpenkolbens ausgeschlossen ist. Die Lebensdauer nicht nur dieser Antriebselemente,
sondern auch der einzelnen Elemente der Pumpe wird dadurch bedeutend erhöht, und
die beweglichen Elemente geben während des Betriebes zu keinem Klemmen oder weiteren
Störungen Anlaß.
-
Die Erfindung eignet sich besonders für kurzfördernde Brennstoffpumpen
für unmittelbare Einspritzung, bei welchen infolge der hohen Einspritzdrücke hohe
Belastungen der Antriebselemente auftreten. Ebenso eignet sich diese Erfindung zum
Antrieb von Auslaßventilen bei umsteuerbaren Viertaktmaschinen, bei denen entsprechend
dem im Innern des Arbeitszylinders noch befindlichen Entspannungsdruck ziemlich
hohe Öffnungsdrücke auftreten.
-
Selbstverständlich kann die Erfindung auch zum Antrieb von Ventilen
und Steuerschiebern oder zum Antrieb von Kipphebeln oder Stoßstangen für solche
Steuerungsvorrichtungen bei irgendwefchen- Kraftmaschinen, z. B. bei ventilgesteuerten
. Dampfmaschinen, angewendet werden.