DE6941447U - Doppelt verstellbare steuervorrichtung zur brennstoffregulierung einer verbrennungsktaftmaschine - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine doppelt verstellbare Steuervorrichtung zur Brennstoffregulierung einer Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung einer von Hand zu betätigenden, durch axiale Verschiebung eine vorgegebene Betriebsstellung festlegenden Einstellstange und eines getrennt zu bedienenden, die momentane Drehzahl regelnden Fußpedales, wobei die Einstellstange als auch das Fußpedal über je eine Stange mit zwei auf einer gemeinsamen Schwenkachse gelagerten Hebeln verbunden sind, die den Einstellhebel einer Brennstoffeinspritzpumpe verschwenken.

Eine derartige Steuervorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der österreichischen Patentschrift 172 511. Hierbei wird durch Verstellen der von Hand zu betätigenden Einstellstange im einen Verstellsinne die bestimmte Grenzbelastung, vorzugsweise für Leerlauf, eingestellt und durch Verstellen im anderen Verstellsinne die Maschine abgestellt. Unabhängig davon läßt sich mittels eines Fußpedals die Brennstoffregulierung willkürlich einstellen.

Bei bestimmten Arbeitsmaschinen, beispielsweise bei Raupenschleppern, ist es erforderlich, dass die Verstellstange in mehreren Betriebsstellungen einrastbar und hieraus wieder lösbar ist. Angestrebt werden eine Motorabschaltstellung, eine Leerlaufstellung und mehrere Einstellungen im Lastbereich. Ein entsprechend wirkendes Stellmittel muß daher so ausgelegt sein, dass es in das Armaturenbrett eingeschoben werden kann, um eine geringe Brennstoffzufuhr zu erreichen bzw. um den Leerlauf oder das Abschalten des Motors zu bewirken. Durch axiales Verschieben der Stellstange aus dieser eingeschobenen Stellung heraus sollen dann die verschiedenen Betriebsstellungen im Lastbereich gewählt werden können.

Als nachteilig hat es sich erwiesen, dass bei kontinuierlichem Einschieben keine feststellbaren und wiederholbaren Einstellungen im Last- oder Leerlaufbereich erreicht werden können, und dass ein solches Schaltmittel unbeabsichtigt soweit hineingeschoben werden könnte, dass der Motor abgeschaltet wird, obwohl lediglich die Leerlaufeinstellung herbeigeführt werden sollte.

Die nach der österreichischen Patentschrift 172 511 bekannte Bauart ermöglicht zwar ein ausreichend schnelles Abschalten des Motors, solange die Einstellstange gedrückt bleibt, erfordert dagegen ein Verdrehen der Einstellstange in einem Gewinde, um unterschiedliche Leerlaufeinstellungen zu erhalten.

Aufgabe der Neuerung ist es, die Brennstoffzufuhr so zu regulieren, dass Schaltfehler ausgeschlossen sind, dass vorgewählte Betriebseinstellungen wiederholbar eingestellt werden können und dass eine schnelle Verlangsamung des Antriebes herbeigeführt werden kann, ohne dass hierzu ein manuell betätigbares Schaltmittel in Bewegung gesetzt zu werden braucht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, dass die Einstellstange mit Zahnsegmenten versehen ist, die zusammen mit der Einstellstange in verschiedene Betriebsstellungen einrastbar und durch ein von der axialen Bewegungsrichtung abweichendes Bewegen der Einstellstange entriegelbar sind.

Durch die Einrastbarkeit der Einstellstange wird erreicht, dass eine einmal mittels der Einstellstange herbeigeführte Einstellung auch dann wieder erreicht wird, wenn zwischenzeitlich eine durch Fußbetätigung herbeigeführte abweichende Einstellung der Brennstoffzufuhr erfolgt ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels; hierin zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht das gesamte Steuergestänge nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform im Mittelteil eines Motorfahrzeuges,

Fig. 2 in einer Detailansicht eine Einzelheit aus der Fig. 1 gemäß den Linien II-II der Fig. 3,

Fig. 3 die Einzelheit gemäß Fig. 2 in Draufsicht von hinten gesehen und

Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung in vergrößertem Maßstab das Steuergestänge am Ausgang.

Das Steuergestänge nach der Erfindung läßt sich beispielsweise in einem der speziellen Ausführungsform zugrundegelegten Raupenschlepper anwenden. Es ist in der Fahrerkabine angeordnet und wirkt auf einen Einstellhebel 20 einer Brennstoffeinspritzpumpe 22, eines Dieselmotors 18 im Motorraum. Eine Verschwenkung des Einstellhebels 20 auf einer mit der Einspritzpumpe gekoppelten Welle 24 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt, dass dem Motor weniger Brennstoff zugeführt wird. Die Bewegung dieses Einstellhebels 20 erfolgt einerseits durch ein von Hand betätigbares Steuergestänge und andererseits durch ein fußgesteuertes Gestänge. Beiden Betätigungsarten sind Steuerstangen 48 und 104 zugeordnet, die einen systemfesten Anlenkpunkt 34 zugeführt sind. Von einem federbelasteten Knickhebelgestänge an diesen Anlenkpunkt werden die Bewegungen der Steuerstangen auf den Einstellhebel 20 geführt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, nimmt ein mit dem Raupenschleppergehäuse fest verbundener Lagerbock 36 mittels eines Bolzens 40 den Drehpunkt eines zweiarmigen Knickhebels auf, dessen Schenkel 44 mit dem oberen Ende der nach unten gerichteten Steuerstange 48 gelenkig verbunden ist und dessen Schenkel 42 mittels eines Bolzens 52 am vorderen Ende einer durch das Armaturenbrett der Fahrerkabine hindurchgesteckten Zahnstange 50 angelenkt ist.

Zwischen diesem Anlenkpunkt und einem Handgriff 64 ist die Zahnstange 50 in einem Schlitz 54 innerhalb einer halbzylindrischen Führung 56 geführt, welche in das Innere der Fahrerkabine hereingedreht werden kann und hierbei die Instrumententafel abdeckt, wie in gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeutet ist.

Die in vollen Linien in Fig. 1 wiedergegebene Stellung der Zahnstange 50 entspricht einer hohen Leistungseinstellung des Motors. Wird die Zahnstange in die gestrichelt wiedergegebenen Stellungen niedergedrückt, vermindert sich die Leistung des Motors, bis schließlich die Leerlaufeinstellung erreicht ist. Ein weiteres Hineinschieben der Zahnstange bewirkt schließlich das Abstellen des Motors.

Ist die Zahnstange 50 soweit hereingeschoben, dass der Motor abgestellt ist, dann hat sich die Führung 56 soweit verlagert, dass sie den Handgriff 64 an der Instrumententafel abdeckt. Dadurch wird verhindert, dass sich die Zahnstange in eine Leerlauf- oder Leistungseinstellung zurückstellt.

Die drehbare Lagerung der Führung 56 erfolgt über eine Achse 68, die von einem bis in die Nähe der Instrumententafel zurückgeführten Teil 66 des Raupenschleppergehäuses getragen wird. Auf diese Achse 68 ist weiterhin eine Klinkenplatte 58 drehbar gelagert. Diese Klinkenplatte weist auf ihrer linken Seite eine Kerbe 70 und einen Verriegelungsstift 72 auf, die mit der Zahnstange 15 zusammenwirken.

Eine weitere Kerbe 54 und eine Klaue 56 sind an der gegenüberliegenden Seite der Klinkenplatte 58 vorgesehen, die ebenfalls mit der Zahnstange 50 derart zusammenwirken, dass eine Seitenbewegung der Zahnstange verhindert wird.

Die beiden Kerben 70 und 74 befinden sich auf entgegengesetzten Seiten der Achse 68. Die Klinkenplatte 58 wird durch eine Rückholfeder 78 in die in vollen Linien in Fig. 1 wiedergegebenen Stellungen gehalten.

Die Zahnstange 50 ist in ihrem mittleren Bereich auf ihrer Oberseite mit mehreren hintereinanderliegenden Rasten 82 für die Regulierung der Leistungseinstellung und auf ihrer Unterseite mit einer einzigen Raste 84 für die Leerlaufeinstellung versehen.

Um den Motor anzulassen, wird der Handgriff 64 der Zahnstange aus der den Motor abstellenden Lage in eine Stellung herausgeschoben, in der die Raste 82 in den Bereich der Kerbe 70 der Klinkenplatte zu liegen kommt. Vorbereitet wird dieser Schaltvorgang dadurch, dass die Klinkenplatte 58 zuvor in eine im Uhrzeigersinn verdrehte Stellung gebracht wird, wie sie in gestrichelten Linien angedeutet ist, solange die Kerbe 70 auf der Zahnstange gleitet.

Beim Herausziehen erfolgt die erste Unterbrechung der kontinuierlichen Bewegung der Zahnspange von der Abschaltstellung in die Leistungseinstellung, sobald die Leerlaufkerbe 84 in die Klaue 76 einfällt. Beim weiteren Herausziehen gelangt die Zahnstange 50 in die Leistungsbereicheinstellung. Beim Loslassen des Handgriffs zwingt die Rückholfeder 78 das Einklinken des Stiftes 72 in eine der Rasten 82, wobei die Klinkenplatte 58 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn leicht verdreht wird.

Umgekehrt wird die Brennstoffzufuhr von der Leistungseinstellung durch Übergang in die Leerlaufstellung dadurch gedrosselt, dass die Zahnstange wieder hineingeschoben wird, bis die Klaue 76 in die Leerlaufkerbe 84 einklinkt und die weitere Schubbewegung blockiert.

Um die Zahnstange von der Leerlaufstellung in die Abschaltstellung zu verschieben, muß ein Widerstand überwunden werden, indem der Handgriff leicht angehoben wird, wobei die Zahnstange die in Fig. 1 gestrichelte mittlere Lage (64 a) einnimmt. Dadurch bewegt die Zahnstange mit ihrem vollen Durchmesser den Stift 72 leicht nach oben, verdreht die Klinkenplatte etwas im Uhrzeigersinn und gibt die Klaue 76 entgegen der Kraft der Rückholfeder 78 von der Leerlaufkerbe 84 frei.

Unabhängig von der von Hand zu betätigenden Einrichtung befindet sich für den Bedienungsmann erreichbar ein Fußhebel 92 zur Regulierung der Brennstoffzufuhr. Der kniehebelartig an einem auf der Plattform 26 befestigte Lagerbock 94 angelenkte Fußhebel 92 ist über ein Verbindungsglied 102 mit dem einen Schenkel eines unterhalb der Plattform 26 angelenkten Kniehebels 32 verbunden, dessen nach unten gerichteter weiterer Schenkel 98 das rückwärtige Ende der Steuerstange 104 aufnimmt. Das vordere Ende dieser Steuerstange ist am Anlenkpunkt 34 gelagert.

Die Bewegung des Fußhebels 92 und der Zahnstange 50 bewirken im gleichen Sinne eine Verringerung der Brennstoffzufuhr und damit eine Verlangsamung des Motors, wenn sie hineingedrückt werden. Die Koordinierung der Bewegungen von Zahnstange und Fußpedal wird in einer Hebelanordnung herbeigeführt, die im nachfolgenden anhand der Fig. 1 bis 4 näher beschrieben ist.

Systemfest mit der Plattform 26 über eine entsprechende Halterung ist ein Schwenkachse 110 unterhalb des Lagerbockes

36 angeordnet. Die vom Pedal 92 betätigte Steuerstange 104 und die von der Zahnstange 50 betätigte Steuerstange 48 werden auf Abstand von dieser Schwenkachse über Hebel 112 und 114 zusammengeführt. Beide Hebel sind auf der Schwenkachse 110 auf Abstand zueinander gelagert. Auf den entgegengesetzten Enden der Anlenkpunkte für die Steuerstangen 104 und 48 tragen die Hebel Anschlagflächen 122 und 124, gegen welche die Querstrebe 120 eines federbelasteten Hebels 116 anliegt, der ebenfalls auf dieser Schwenkachse 110 schwenkbar gelagert ist. Die nach unten gerichtete Verlängerung dieses Hebels 116 nimmt gelenkig das rückwärtige Ende einer gemeinsamen Steuerstange 118 auf, die mit dem Einstellhebel 20 verbunden ist und unmittelbar auf die Brennstoffzufuhr einwirkt.

Wird der Hebel 116 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, so nimmt die Brennstoffzufuhr ab. Durch Abstützung an einem der Anschlagfläche 124 gegenüberliegenden abgewinkelten Teil des Hebels 114 sorgt eine Zugfeder 121 stets für den Kontakt des Hebels 114 mit der Querstrebe 120. Wird nun entweder die Steuerstange 104 vom Fußpedal 92 nach vorne oder die Steuerstange 48 der Zahnstange 50 nach unten bewegt, so verschwenkt entweder die Anschlagfläche 122 des Hebels 112 oder die Anschlagfläche 124 des Hebels 114 die Querstrebe 120 des Hebels 116 entgegen dem Uhrzeigersinn bezüglich der Schwenkachse 110 und damit im Sinne einer Vergrößerung der Brennstoffzufuhr.

Wie am besten aus der Fig. 4 zu ersehen ist, wird der dem Fußpedal zugeordnete Hebel 112 durch eine sich an der Plattform 26 abstützende Zugfeder 132 in einer Stellung gehalten, die etwa der Leerlaufstellung entspricht. Soll daher auch die Anschlagfläche 122 wirksam werden, muß durch Pedaldruck gegen die Kraft der Feder 132 der Hebel 112 verschwenkt werden. Es kann somit ohne die Mitwirkung des Fußpedals und der Anschlagfläche 122 eine Verringerung der Brennstoffzufuhr allein mit der Zahnstange 50 erreicht werden. Der zum Fußpedal gehörende Hebel 112 wird erst dann wirksam, wenn die Zahnstange entsprechend einer bestimmten Leistungseinstellung mit ihren Rasten 82 verriegelt ist und eine schnelle Verlangsamung der Geschwindigkeit erforderlich wird. Unabhängig von der Handbetätigung wird dann durch Druck auf das Fußpedal der Hebel 112 entgegen dem Uhrzeigersinn gegen die Querstrebe 120 verschwenkt, die im gleichen Sinne den Hebel 116 verschwenkt und über die Steuerstange 118 den Einstellhebel in Richtung Leerlauf betätigt. Hierbei dehnt sich die Feder 121, ohne dass die Steuerstange 48 bewegt wird, so dass sich die Anschlagfläche 124 von der Querstrebe 120 trennt.

Zum einmaligen Einstellen und Nachjustieren trägt die Querstrebe 120 gegenüber den Anschlagflächen 122 und 124 je eine Einstellschraube 128 und 126. In der voll durchgedrückten Stellung des Fußpedals 92 ist die Einstellschraube 126 gegenüber dem Anschlag 122 so eingestellt, dass der Einstellhebel 20 eine hohe Leerlaufstellung einnimmt, beispielsweise eine Stellung, die einer Motorgeschwindigkeit von etwa 1000 Upm gestattet. Andernfalls nimmt das Pedal seine zurückgezogene Normalstellung ein, in der die Feder 132 den Hebel 112 mit seinem unteren Ende gegen einen systemfesten Anschlag 130 anliegen läßt, wie aus Fig. 2 zu ersehen.

Wenn die Zahnstange die Leerlaufstellung einnimmt, ist die Einstellschraube 128 gegenüber der Anschlagfläche 124 so eingestellt, dass der Einstellhebel 20 in einer niedrigen Leerlaufstellung eingestellt wird, beispielsweise in einer Stellung, die einer Motorgeschwindigkeit von etwa 600 Upm entspricht. Das Fußpedal kann somit nicht über den Bereich durchgedrückt werden, der der hohen Leerlaufgeschwindigkeit entspricht. Die niedrige Leerlaufeinstellung wird somit ausschließlich von Hand durch die Zahnstange herbeigeführt.

Wirkungsweise:

Nach dem Anlassen und Warmlaufen des Motors wird die Zahnstange 50 in die gewünschte Leistungseinstellung gebracht und die Arbeit mit dem Schlepper kann aufgenommen werden. Erweist es sich als notwendig, dass zwischendurch die Geschwindigkeit gedrosselt werden soll, genügt ein Druck auf das Fußpedal 92. Die Stellung der Zahnstange wird hiervon nicht betroffen. Kann wieder mit der ursprünglich eingestellten Geschwindigkeit weitergefahren werden, wird das Fußpedal losgelassen und die Rückholfeder 132 dreht den Hebel 112 und somit das Fußpedal in die Ruhestellung zurück.

Die niedrige Leerlaufeinstellung wird dadurch erreicht, dass die Zahnstange 50 bis zu dem Punkt hineingeschoben wird, an dem die Klaue 76 in die Leerlaufkerbe 84 einfällt. Um den Motor abstellen zu können, wird der Handgriff 64 der Zahnstange geringfügig angehoben und die Zahnstange 50 ein weiteres Stück niedergedrückt, bis der Einstellhebel 20 am vorderen Ende angeschlagen hat. In allen Stellungen außerhalb der Leerlaufeinstellung wird eine der Rasten 82 in Eingriff mit dem Verriegelungsstift 72 gebracht. Eine Entriegelung erfolgt durch Drehen der Klinkenplatte 58 im Uhrzeigersinn durch geringfügiges Niederdrücken des Handgriffes 64.

Claims (12)

1. Doppelt verstellbare Steuervorrichtung zur Brennstoffregulierung einer Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung einer von Hand betätigenden, durch axiale Verschiebung eine vorgegebene Betriebsstellung festlegenden Einstellstange und eines getrennt zu bedienenden, die momentane Drehzahl regelnden Fußpedales, wobei die Einstellstange als auch das Fußpedal über je eine Stange mit zwei auf einer gemeinsamen Schwenkachse gelagerten Hebeln verbunden sind, die den Einstellhebel einer Brennstoffeinspritzpumpe verschwenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellstange (50) mit Zahnsegmenten (82, 84) versehen ist, die zusammen mit der Einstellstange in verschiedenen Betriebsstellungen einrastbar und durch ein von der axialen Bewegungsrichtung abweichendes Bewegen der Einstellstange entriegelbar sind.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellstange (50) auf ihrer Oberseite mehrere Rasten (82) für unterschiedliche Einstellungen im Lastbereich und auf ihrer Unterseite eine Leerlaufkerbe (84) aufweist, die in einen Verriegelungsstift (72) bzw. eine Kerbe (70) auf oder an einer federbelasteten, um eine Achse (68) schwenkbare Klinkenplatte (58) eingreifbar und verriegelbar und durch Verdrehen um ihre Achse oder durch ein winkeliges Auslenken der Einstellstange (50) entriegelbar sind.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenplatte (58) Klauen (76) aufweist, die über den runden Teil der Einstellstange (50) gleitbar und in die Raster oder Kerben einklinkbar sind.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen den miteinander verriegelbaren Teilen so gewählt sind, dass eine Klaue einklinkbar ist während ein Verriegelungsstück entriegelt ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenplatte (58) durch eine Feder (78) in eine verriegelte Stellung im Lastbereich oder eine entriegelte Stellung im Leerlauf gehalten wird.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellstange (50) über einen drehbar gelagerten zweiarmigen Winkelhebel mit einer Steuerstange (48) verbunden ist, die auf Abstand von der Schwenkachse (110) an einen dort drehbar gelagerten Hebel (114) angelenkt ist und dass in an sich bekannter Weise die Steuerstange (104) des Fußpedals (96) an das Ende eines weiteren auf der Achse (110) gelagerten federbelasteten Hebels (112) angreift, welcher beide parallel zur Schwenkachse (110) abgewinkelte Anschlagflächen (124 bzw. 122) aufweist, die unabhängig voneinander gegen eine sie gemeinsam überdeckende Querstrebe (120) eines dritten mit einem Einstellhebel (20) der Brennstoffzufuhr verbundenen Hebel (116) auf der Achse (110) andrückbar sind.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Einstellung der Einstellstange (50) die Anschlagfläche (124) mit der Querstrebe (120) durch eine Zugfeder (121) in Kontakt gehalten wird.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Fußbetätigung gehörende Hebel (112) durch eine sich systemfest abstützende Zugfeder (132) in einer schnellen Leerlaufstellung gehalten wird.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Querstrebe und Anschlagflächen (122, 124) Einstellschrauben (126, 128) vorgesehen sind.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hebel (116) und einem nach außen abgewinkelten Teil des Hebels (114) eine Zugfeder (121) vorgesehen ist, die bei in Lastbetriebsstellung verriegelter Einstellstange (50) und damit feststehendem Hebel (114) ein weiteres Verschwenken des Hebels (116) durch Pedaldruck ermöglicht, wenn wahlweise das Fußpedal (92) im Sinne verringerter Brennstoffzufuhr betätigt wird.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellstange (50) in der eingeschobenen Leerlaufstellung durch eine verfahrbare Führung (56) abdeckbar ist.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (56) und die Klinkenplatte (58) um die gemeinsame Schwenkachse (68) drehbar sind.