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Einrichtung zur Anzeige der jeweiligen Belastung einer Brennkraftmaschine
und zur Registrierung der Maschinenumläufe unter Berücksichtigung der jeweiligen
Belastung Es sind bereits Einrichtungen zur Anzeige der jeweiligen Belastung bekannt.
mit Hilfe dieser Einrichtungen wird die Brennstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine
in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung gesteuert.
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Die bekannte Einrichtung besteht aus einem Doppeldrehhebel, dessen
eines Ende in Abhängigkeit von einem Fliehkraftregler beeinfluRt wird und dessen
anderes Ende auf die Vers tellein richtung der Brennstoffpumpe einer Brennkraftmaschine
arbeitet. Auf den Doppeidrehbebel arbeitet zwischen dessen beiden Enden ein durch
den Leistungsregler, z. B. einen Fußhebel, beeinflußtes Gestänge.
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Diese bekannte Einrichtung trägt dem Umstand nicht Rechnung, tdaß
die Leistungskurven über die Drehzahl einer Brennkraftmaschine keineswegs immer
gleich sind. Die Drehzahl kann sich verändern dadurch, daß I. bei gegebener Stellung
der Drosselklappe der Widerstand sich verändert und 2. bei gegebenem Widerstand
die Stellung der Drosselklappe sich verändert.
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In beiden Fällen ergeben sich Kurven von sehr verschiedenem Verlaufe
und fdi,ese "verschiedenen Leistungskurven sind es, die gemäß der vorliegenden Erfindung
berücksichtigt werden sollen.
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Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß in dem Gestänge, das
in an sich bekannter Weise die Bewegung des einen Armes ,des Doppeldrehhebels bzw.
des dafür verwendeten Zahnrades überträgt, ein mit mehreren Kurvenbahnen versehener
und in zwei Richtungen bewegbarer, an sich bekannter Steuerkörper liegt, der zum
Zwecke der Verschiebung in der einen Richtung auf einer mit dem Doppeldrehhebel
bzw. mit dem Zahnrad verbundenen Schubstange angeordnet ist und zum Zwecke der Verschiebung
auf Ider Schubstange in anderer Richtung über ein die SchwTenkbewegung des Doppeldrehhebels
bzw. die Drehung des Zahnrades in eine Drehbewegung umformendes Getriebe mit dem
Doppeidrebhebel bzw. dem Zahnrad verbunden ist.
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Steuerkörper mit mehreren Kurven sind bereits bekannt zum Zwecke
der Ermittlung der Leistung bei Dampf«naschinen. Hierbei wind jedoch der Steuerkörper
in der einen Richtung in Abhängigkeit vom Verstellweg des Füllgradreglers und inlder
anderen Richtung in Abhängigkeit vom Dampfdruck bewegt. Hier wird also der Steuerkörper
in Abhängigkeit vorn'zwei verschiedenen Elementen bewegt. Dazu kommt noch, daß die
Kurvenbahnen dieses Steuerkörpers in Ansehung des anderen Zweckes eine andere Form
besitzen müssen als diejenigen nach der vorliegenden Erfindung, die ja nur ja Verschiedenheit
der Leistungskurven über der Drehzahl eines Mot6rs Rechnung zu tragen haben.
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Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß die den Steuerkörper tragende Schubstange in Dreheingriid mit einem auf
dem Drehhebel sitzenden Ring oder Segment steht. Bedient man sich statt des Doppeldrehhebels
eines Zahnrades, das in Eingriff mit zwei Zahnstangen steht, so kann die Anordnung
im Sinne der vorliegenden Erfindung so getroffen sein, daß das Zahnrad mit einem
Schraubenrad fest verbunden ist, das in Eingriff mit einer den Steuerkörper verschiebbar
dùrchsetzenden Drehwelle steht.
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Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, und zwar Fig. I eine Ausführungsform schematisch im Aufriß, Fig. 2
eine zweite Ausführungsform, Fig. 3 einen Schnitt durch die Ausführungsform nach
der Fig. 2, Fig. 4 den Kurvenkörper der Ausführungsform- nach der Fig. 2 mit seinem
Antrieb, um 900 gedreht.
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Die durch einen Motor angetriebene Welle I ist über eine Eurbel II,
eine Koppel 13 mit einem zweiarmigen, in 15 gelagerten Drehhebel 14, I6 verbunden.
Auf dem Arm I6 des Drehhebels ist verschiebbar mit ihrem einen Ende eine Stoßstange
I8 geführt, die mit ihrem anderen Ende gelenkig mit einem Schwinghebel 21 verbunden
ist. Dieser ist auf der Welle 22 eines Zählerschaltwerkes gelagert, welches er betätigt.
An der Stoßstange IS greift ein Gelenkhebelgestänge 25, 30 an, an dessen freiem
Ende eine an der Kurvenwalze 32 unter Federkraft anliegende Kugel 31 sitzt. Die
Kurvenvalze trägt auf ihrer Oberfläche, in der Längsrichtung der Walze 32 verlaufend,
verschiedene Kurven. Sie ist starr auf der drehbaren Schubstange 33 befestigt.
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Mit dem einen Ende des Doppeldrehhebels 38 ist der Fliehkraftregler
3 verbunden. Der Stützpunkt 39 des Doppeldrehhebels sitzt auf einer Stoßstange 42,
die unter Vermittlung einer Rolle 44 durch eine Feder 43 gegen ein mit der Drosselklappe
47 fest verbundenes Kurvenstück 46 gedrückt wird. Nächst ihrem anderen Ende trägt
die Stoßstange 38 ein Gelenk 35, welches von der verschiebbaren Schubstange 33 unverschiebbar
durchsetzt wird. Ein Segrnent 36 der Stoßstange 38 besitzt eine Verzahnung, in welche
ein Ritzel 37 der Schubstange 33 eingreift.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt.
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Zufolge der Zwischenschaltung der Kurve 46 werden sich normalerweise
bei Verstellung der Drosselklappe 47 unid der dadurch bedingten Veränderung der
Drehzahl die beiden Punkte 39 und 40 des Doppeldrehhebels um den gleichen Weg verschieben.
Eine Versdnvenkung -des Doppeldrehhebels 38 um den Stützpunkt 39 findet nicht statt.
Mit der Verschiebung des Doppel1drehhebels werden die --Schubstange 33 und der Steuerkörper
32 verschoben. Die wirksame Länge des Hebelarmes 16 wird infolge Gleitens der Kugel
31 an dem Kurvenkörper 32 verändert.
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Ist der Motor überbelastet, so wird einer Verstellung der Drosselklappe47
nicht eine entsprechende Erhöhung der Drehzahl der Welle I folgen. Es wird also
der Doppeldrehhebel 38 um seinen Stützpunkt 39 verschwenkt. Diese Verschwenkung
hat nicht nur eine Verschiebung der Schubstange 33 zur Folge, sondern das Zahnsegment
36 und das Ritzel 37 werden die Welle 33 und damit den Kurvenkörper 32 drehen. Die
Kugel 31 gelangt somit in den Bereich einer anderen I(urve des Kurvenkörpers 32.
Trotzdem gl-eitet die Kugel 31 zufolge Verschiebung der Schubstange an dem Kurvenkörper
ab. Die nunmehr in den Bereich der Kugel 3I gebrachte Kurve trägt der besonderen
Leistungskurve des Motors bei der gegebenen Stellung des Doppeidrehhebels Rechnung.
Wenn der Motor unterbelastet ist, so dreht sich der Kurvenkörper 32 naturgemäß in
entgegengesetzter Richtung, um auch in diesem Falle die entsprechende Kurvenbahn
in den Bereich der Kugel 3I zu bringen. Selbstverständlich braucht die zusätzliche
Steuerung des Kurven körpers nicht durch Drehung der Schubstange 33 zu erfolgen.
Der Kurvenkörper könnte beispíelsweise auch senkrecht zur Schubstange 33 verschiebbar
auf dieser geführt sein. Die Verschiebung würde sodann durch eine an ihren beiden
Enden mit Zahnrädern versehene, drehbare Welle erfolgen, deren eines Zahnrad an
dem Endsegment 36 des Doppel drehhebels 38 und deren anderes Zahnrad in eine Zahnstange
des verschiebbaren Rurvenkör pers eingreifen würde. Die Schubstange 33 kann ein
Anzeigeelement tragen, welches über einer Skala ihre jeweilige Drehung und damit
die jeweilige Über- oder Unterbelastung erkennen läßt. Zur Herstellung des Kurven
körpers kann -die Kurvenform für bestimmte Drosselstellungen, beispielsweise für
Viertel-, Halb-, Dreiviertel- und volle Drosselöffnung festgelegt werden. Werden
diese Grenzkurven auf der Walze durch eine stetig verlaufende, die einzelnen Grenzkurven
verbindende Krümmung des Walzenkörpers festgelegt, so werden auch die zwischen den
bestimmten IiIurvenlagen auftretenden beschriebenen Ver hältnisse genau genug erfaßt
sein.
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In den Fig. 2, 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt.
Auf einer Grundplatte 7I sind in Schwalbenschwanznuten verschiebbar die Zalinstangen
6o und 6t geführt.
Zwischen den beiden Zahnstangen und mit diesen
in Zahneingriff befindlich ist das Zahnrad 62 gelagert. Die Drehwelle 80 des Zahnrades
62 ist in einem Schlitten 63 geführt, der ebenfalls in einer Schwalbenschwanznut
zwischen den beiden Zahnstangen 60 und 6I in der Grundplatte 7I geführt ist. Der
Schlitten 63 ist an seinem einen Ende mit einer Rolle 76 versehen. Diese liegt an
einem Kurvenkörper 79 an, der durch eine Schubstange 78 getragen ist. Die Schubstange
wird in Abhängigkeit von dem Leistungsregler, z. B. der Drosselklappe 47 oder einem
Ausdehnungskörper, verschoben.
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Die Zahnstaonge 60 ist durch eine Feder 73 -lselastet, welche das
eine Zalmstangenende gegen die Muffe 69 eines Fliehkraftreglers 66 drückt.
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Die andere Zahnstange 6I trägt in einer Gabel 85 den Kurvenkörper
87. Dieser ist undrehbar, jedoch verschiebbar auf der axial verschiebbaren Welle
86 gelagert.
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Auf der Welle 8o des Zahnrades 62 sitzt, mit diesem verbunden, ein
Zahnrad82, welches in Eingriff mit einem Schraubenrad 91 der Welle 86 steht. Eine
unverschiebbare Muffe go der Welle 86 ist über einen Arm 89 mit dem Schlitten 63
starr verbunden. Eine an einem Fortsatz der Muffe go angreifende Feder 104 drückt
iiber die Muffe 90, den Arm 89 und über den Schlitten 63 die Rolle 76 gegen die
Kurveufläche des Kurvenkörpers 79.
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An dem Kurvenkörper 87 liegt eine durch ein axial verschiebbares
Gestängeg3 .getragene. Kugel 94 an. Das Gestänge 93 verändert, ähnlich wie in Fig.
I gezeigt, die wirksame Hebellänge eines Schaltwerkes. Ein an dem Gestänge 93 angreifendes
Zeigerelement 96 zeigt den jeweiligen mittleren Zylinderdruck an. Die Welle 86 arbeitet
über ein Kegeltadgetriebe 98, 99 und über eine Welle IOO auf ein Kegelradgetriebe
IOI, 102, dessen Kegelrad 102 ebenfalls einen Zeiger trägt Dieser gilbt den Grad
der jeweiligen Über-oder Unterbelastung an.
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Die Wirkungsweise ist ähnlich wie die der Ausführungsform der Fig.
I. Liegt Normalbelastung vor, so werden der Schlitten 63 iiber die Kurveufläche
79 und das Zahnrad 60 iiber den Fliehkraftregler 66 um denselben Weg verschoben;
Idie Folge davon ist, daß das Zahnrad 62 ohne Eigendrehung die Zahnstange 6r um
denselben Weg mitverschiebt und damit auch den Kurvenkörper 87. Ist jedoch der Grad
der Verschiebung zwischen dem Schlitten 63 und der Zahnstange 60 zufolge Üb er-
oder Unterbelastung verschieden, so wird der Bewegungsunterschied durch eine Drehung
des Zahnrades 62 ausgeglichen. Die Drehung des Zahnrades 62 hat natürlich eine Verschiebung
der Zahnstanige 6I und damit eine Verschiebung des Kurvenkörpers 87 zur Folge, so
daß der Über- oder Unterbelastung Rechnung getragen wird. Das Zahnrad 62 dreht jedoch
über das Zahnrad 82 und das Schraubenrad 91 die Welle 86 und damit ,den Kurvenkörper
87, so daß diejenige Kurve des Kurvenkörpers zur Wirksamkeit kommt, die der in Betracht
kommenden Leistungskurve über der Drehzahl entspricht.
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Es ist keineswegs erforderlich, daß die einzelnen Kurven auf zudem
Kurvenkörper 87 in durch die Welle 86 gelegten Ebenen liegen.
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Die einzelnen Kurven können auch auf dem Kurvenkörper 87 ringförmig
nebeneinanderliegen. In diesem Falle ist es nur notwendig, die Übertragungen umzukehren
in der Weise, daß - durch die Zahustange 61 der Kurvenkörper 87 gedreht und durch
die Welle 86 der Kurvenkörper axial verschoben wird.
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Herstellungstechnisch kann es wünschenswert sein, die Kurven auf dem
Kurvenkörper rings förmig nebeneinander anzuondnen. Die Kurvenkörper 32 und 87 sind
auswechselbar angeordnet, um mühelos für jeden Motortyp den entsprechenden Ku rvenkörper
einsetzen zu können.