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Fliehkraftregler, insbesondere zum Regeln der Brennstoffzufuhr von
Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung hat einen Fliehkraftregler zum Gegenstand,
der, unmittelbar oder mittelbar angetrieben, insbesondere zum Regeln der Brennstoffzufuhr
vol; Einspritzbrennkraftmaschinen dient. Diese Regler sollen bei einer verhältnismäßig
niederen Leerlaufdrehzahl bereits ausreichende Verstellwege und vor allem genügende
Verstellkräfte hervorbringen. Da die Verstellkräfte im quadratischen Verhältnis
mit der Drehzahl ansteigen, ergibt sich bei den bekannten Fliehkraftreglern der
Nachteil, :daß die mit Rücksicht auf die einwandfreie Leerlaufregelung verhältnismäßig
schwer bemessenen Fliehgewichte in dem- wesentlich über der Leerlaufdrehzahl liegenden
Betriebsdrehzahlbereich oder gar bei der Höchstdrehzahl sehr große Kräfte entwickeln.
Diese Kräfte müssen ausgeglichen werden durch innerhalb des Reglers unterzubringende
Federn, deren Kennwerte (Vorspannung, Steifigkeit) so gewählt werden müssen, daß
auch im unteren Betriebs.drehzahlbereich der zulässige Ungleichförmigkeitsgrad nicht
überschritten wird. Mit Rücksicht auf diese Zusammenhänge liegt bei- den bekannten
Fliehkraftreglern das größtmögliche Verhältnis der höchsten zur niedersten Leerlaufdrehzahl
etwa bei dem Werte 5 : r.
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Nun ist es aber insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen erwünscht,
unter Beibehaltung der bisher üblichen Leerlaufdrehzahlen die Höchstdrehzahl wesentlich
zu steigern. Diesem Bestreben können die bisher üblichen Fliehkraftregler aus dem
vorgenannten Grunde nicht nachkommen, auch wenn als Reglerbelastung mehrere nacheinander
zur Wirkung kommende Federsätze mit
abgestufter Vorspannung und
Steifigkeit angewendet oder (nach einem anderen bekannten Vorschlag) ein Teil der
Fliehge-,@ wichtsmasse nach einem bestimmten Hube durch an der Reglerwelle angebrachte
Anschläge abgefangen und im Bereiche dor" höheren Drehzahlen nur der restliche Teif
der ursprünglich wirksamen Masse zur Regelung benutzt wird. In beiden Fällen sind
nämlich im oberen Drehzahlbereich die mit der Reglerwelle umlaufenden Massen sehr
groß und erfordern eine entsprechend kräftige Ausführung des gesamten Reglers: Durch
den Erfindungsgegenstand werden die genannten Schwierigkeiten Überwunden und damit
die :Möglichkeit geschaffen, das Drehzahlverhältnis etwa auf den Betrag io : i oder
noch wesentlich über diesen Betrag zu steigern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die Reglerwelle über eine Fliehkraftkupplung, die oberhalb der Leeerlaufdrehzahl
die Reglerwelle freigibt, mit einem mit höherer Drehzahl umlaufenden Getriebeteil
verbunden ist, während ein mit niedrigerer Drehzahl umlaufender Getriebeteil über
eine Freilaufkupplung die Reglerwelle anzutreiben vermag.
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Durch den Erfindungsgegenstand kann somit erreicht «-erden, daß bereits
bei niederen Drehzahlen der Antriebswelle, also im Leerlaufbereich, die Reglerwelle
mit solcher Geschwindigkeit umläuft, daß ausreichende Verstellkräfte zur Verfügung
stehen, während andererseits auch im Bereiche der Höchstdrehzahlen keine unzulässig
großen Massenkräfte auftreten.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes soll näher im Zusammenhang
mit der Zeichnung beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale
der Erfindung ergeben werden. Auf der Zeichnung ist Abb. i ein Längsschnitt durch
einen Fliehkraftregler und Abb. -2 ein senkrechter Mittelschnitt durch einen Teil
des in Abb. i dargestellten Reglers.
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Von einer Welle io, die eine (nicht gezeichnete) Einspritzpumpe antreibt,
wird Tiber ein Zahnräderpaar i i, 12 eine Hülse 15 und über ein weiteres Zalinräderpaar
13 und 1.4 mit größerer Geschwindigkeit eine auf der Hülse für sich drehbar gelagerte
Buchse 16 angetrieben. Die Hülse 15 ist ebenfalls für sich drehbar gelagert auf
einer am Reglergehäuse g in Kugellagern 17 und i8 gelagerten Welle 2o. In diese
sind zwei Führungsspindeln =i für zwei durch Federn 22 belastete Fliehgewichte 23
eingesetzt, die mittels zweier Winkelhebel 24 an einem in einer Bohrung der Welle
20 längs verschieblich gelagerten Verstellbolzen 25 angreifen. Dieser trägt eine
Muffe 26, in der ein Gleitring 27 gelagert ist. Dieser greift an einem Arm ' - ü.i
s in einer Achse 28 gelagerten Hebels 29 a, dessen anderer Hebelarm durch einen
1 er 31 mit einem Regelglied 30 der Einspritzpunipe verbunden ist.
Die Achse 28 ist an einem Schalthebel 32 angebracht, der durch ein außerhalb
des Gehäuses 9 befindliches (nicht gezeichnetes) Schaltglied zwecks Veränderung
der vom Regler einzuhaltenden Drehzahl um eine Achse 33 verschwenkt werden kann.
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Mit der Welle 2o ist eine schmale zylindrische Trommel 34 verbunden;
diese besitzt eine nach der Antriebsseite offene Aussparung, in der eine mit der
Hülse 15 in Eingriff stehende Freilaufkupplung untergebracht ist, die aus zwei Rollen
35 und einem Freilaufkern 36 besteht, in den zwei an der Hülse 15 angebrachte Mitnehmerklauen
i9 eingreifen. Am Außenmantel -der Trommel 34 greifen Kupplungsbacken 37 an, die
durch Federn 38 belastet sind. Die Widerlager 39 dieser Federn sind am Innenrand
eines mit der Buchse 16 verbundenen schalenförmigen Teiles 4o abgestützt, der mit
einem einwärt3 gestellten Randteil 41 die Kupplungsbacken teilweise übergreift und
diese sicher und ohne Anwendung besonderer Befestigungsmittel in der in Abb. i dargestellten
Lage hält. Wie aus Abb.2 hervorgeht, sind zwischen die Kupplungsbacken 37 noch Füllstücke
42 gelegt, die zur Führung der Backen dienen und zweckmäßig mit diesen aus einer
ringförmigen Scheibe ausgeschnitten sind.
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Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende: Bei niedriger Drelizahl(Leerlauf)
werden die Kupplungsbacken 37 durch die Federn 38 gegen -den Außenmantel der Trommel
34 gepreßt, die Welle 20 wird also durch die mit der schnell umlaufenden Buchse
16 verbundene Kupplungsschale 4o angetrieben, während die Röllen 35 nicht mit der
Innenwand der Trommel 34 in Eingriff kommen können. die langsamer umlaufende Hülse
15 folglich leerläuft. Dabei üben die mit verhältnismäßig großer IJbersetzung angetriebenen
Fliehgewichte, auch wenn die Antriebswelle io mit niedrigen Drehzahlen umläuft,
bereits ausreichende Verstellkräfte aus, um die Leerlaufbrennstoffmenge mit Sicherheit
beherrschen zu können. Wird die Drehzahl gesteigert, so lösen sich die Kupplungsklauen
37 unter dem Einfluß der Fliehkraft vom Trommelumfang und bewegen sich entgegen
der Kraft der Federn 38 gegen den Innenrand der Kupplungsschale do. Die nunmehr
von der Buchse 16 abgekuppelte Welle 20 wird jetzt
von der langsamer
als die Buchse umlaufenden Hülse 15 mitgenommen, da .die Rollen 35 durch den mit
Leitkurven versehenen Freilaufkern 36 nunmehr fest gegen die Innenwand der Trommel
34 gepreßt werden.
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Die Übersetzungsverhältnisse sind mit Hilfe der Zahnräder 11, 12,
13 und 14 zweckmäßig so einzurichten, daß die Fliehgewichte 23 des Reglers nach
dem Abschalten der Fliehkraftkupplung 37, 4o durch die langsamer umlaufende Hülse
15 noch mit einer Drehzahl angetrieben werden, die ausreicht, um ein Zurückfallen
der Fliehgewichte 23 gegen die Welle 2o zu verhüten. Oberhalb derjenigen Drehzahl
der Antriebswelle 1o, bei der die Fliehkraftkupplung abschaltet, d. h. oberhalb
der Leerlaufdrehzahl, beginnt der Betriebsdrehzahlbereich,innerhalb dessen der Regler
mittels des Schalthebels 32, zweckmäßig unter Benutzung der in der Schweizer Patentschrift
188 399 gekennzeichneten Maßnahmen, auf beliebige Drehzahlen eingestellt werden
kann, die innerhalb des zulässigen Ungleichförmigkeitsgrades vomkegler selbsttätig
aufrechterhalten werden. Wenn der mit höherer Geschwindigkeit umlaufende Antrieb,
im Ausführungsbeispiel die Buchse 16, mit der Kupplungsschale 4o nicht schon im
Bereich .der Leerlaufdrehzahl durch die Fliehkraftkupplung abgeschaltet wird, sondern
erst nach Überschreiten einer bereits innerhalb der Betriebsdrehzahlen liegenden
unteren Grenze, kann der Regler sowohl im unteren wie auch im oberen Betriebsdrehzahlbereich
durch Verschwenken des Schalthebels 32 auf beliebige Drehzahlen eingestellt werden.