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FHehkraftversteller, insbesondere zur Veränderung des Zünd- bzw. Einspritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen
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sondere zur Veränderung des Zünd- bzw. Einspritz- zeitpunktes bei Brennkraftmaschinen unter Verwendung von Exzenterscheiben, an denen Fliehgewichte angreifen. Die Veränderung des Zündbzw. Einspritzzeitpunktes ist nötig, um den Zündverzug, der sich mit zunehmender Drehzahl über einen grösser werdenden Kurbelwinkel erstreckt, auszugleichen.
Es sind Fliehkraiftversteüer bekanntgeworden, bei denen eine Exzenterscheibe in einer Verstellseite drehbar gelagert ist, während ein auf ihr exzentrisch angeordneter Bolzen in einem Schlitz einer die andere Verstellseite bildenden Scheibe gleitet.
Bei einem andern Vorschlag ist der das Fliehgewicht tragende Exzenter gleichfalls nur in einer Verstellerseite gelagert, während er über einen
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die Gleitbahnen für die Versteller schwierig herzustellen und ihre Eingriffsflächen überdies stellungsabhängig, so dass sich auf den Gleitbahnen infolge des stossweisen Arbeitsvorganges von Einspritzpumpen verhältnismässig rasch Abnützungsstufen bil- den, welche die Arbeitsweise des Verstellers ungünstig beeinflussen.
Bei einem bekannten Fliehkraftversteller bildet der Kupplungsflansch mit dem antriebsflansch und einem zwischen ihren äusseren Rändern vorgesehenen Ring das Gehäuse für eine gerade Zahl gleichgeformter Fliehgewichte und gleichgeformter Führungsstücke oder Anschläge für die Reglergewichte, doch ist der Kupp1ungsssa. nseh gegen den AbtriebsHansch verdrehbar angeordnet. Das bloss eine Abschirmung gegen ÖIaustritt bildende Gehäuse muss daher am grössten Durchmesser an den Gleitflächen dicht gehalten wercten, was nachteilig ist, wobei durch Anordnung von Dichtungen überdies die Arbeitsweise des Verstellers durch die den Verstellerkräften entgegenwirkende Reibungskraft beeinträchtigt werden'kann.
Ein gleichfalls mit Exzenterscheiben und Fliehgewichten arbeitender Versteller baut auf einem Stand der Technik auf, nach welchem die Fliehgewichte über je eine Lasche auf die beiden gegeneinander zu verdrehenden Verstellerseiten wirken oder jedes Fliehgewioht mit seinen beiden Ge- lenkstucken eine aus drei Gliedern bestehende Kette bildet, deren Enden an den gegeneinander zu verdrehenden Verstellerseiten angelenkt sind. Bei dem erwähnten Versteller bestehen die beiden Gelenkstücke aus Exzenterscheiben, die an ihrem Umfang versetzt zueinander je in einer der beiden Verstelerseeiten gelagert aimd und eine gemeinsame Exzenterachse haben, an der das Fliehgewicht angreift. Die grundsätzliche Anordnung ist dabei
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die Fliehkraft angreift, wobei sich wiederum eine aus drei Gliedern bestehende Kette ergibt.
Bei Bewegung der Exzenterachse unter dem Einfluss der Fliehkraft drehen sich di, e Exzenterscheiben, wobei ihre Mittelpunkte sich voneinander entfernen und dabei den Winkel, den die beiden Hebel miteinander bilden, vergrössern. Das Prinzip besteht also darin, dass bei verschiedenen Winkelstellungen der Gelenkkette die beiden Mittelpunkte der Gelenkscheiben mehr oder weniger zueinander ver- ändert werden. Die Nabe der angetriebenen Welle ist beidseitig in den kleinen Bohrungen des Gehäuses drehbar gelagert, wodurch an zwei Stellen auf genaue Passdurchmesser'bearbeitete Lagerstel- len vorgesehen werden müssen, die bei dem vorhandenen kleinen Abstand von der Welle kaum ausreichend geschmiert wenden, weil beim Umlauf des Verstellers sich das Schmiermittel an den äussersten Teilen sammelt.
Versteller an Einspritzpumpen für Brennkraftmaschinen sind sehr starken Drehmomentschwankungen ausgesetzt, die von der Pumpe ausgelöst werden und von den Druckunterschieden während eines Arbeitsspieles (Saug- und Druckhuib) herrühren. Im tatsächlichen Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine. wird über diese Beeinflussung
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hinaus noch mit unterschiedlichen Einspritzmengen gefahren (Leerlauf, Teillast, Vollast), so dass diese Drehmomentschwankungen noch erheblich vergrössert werden. Ein Fliehkraftversteller soll aber lediglich auf Drehzahländerungen ansprechen.
Voraussetzung für einen einwandfreien Betrieb ist deshalb, dass das Verstellprinzip so arbeitet, dass
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des Verstellwinkels des Verstellers aufgenommen werden können.
Ein weiterer Nachteil des zuletzt geschilderten, bekannten Verstellers besteht darin, dass er diesem Erfordernis nur in einem äusserst kleinen Verstell- bereich entsprechen kann. Denn die unterschiedlichen Drehmomentschwankungen kann nur ein VsrAeller verschlucken, welcher eine Selbsthemmung besitzt. Diese hat der bekannte Versteller vorzüglich nur dann, wenn Gewichtsangriffspunkt und Exzenterscheibendrehpunkte eine Gerade bilden. Dieser Zustand wird erreicht für den grössten Verstellwinkel bei Höchstdrehzahl, äusserster radialer Gewichtslage und somit bei grösster Fliehkraft der Fliehgewichte.
Bei sich verringernder Drehzahl werden, die Fliehkräfte kleiner, es stehen also geringere Verstellkräfte zur Verfügung, die nach innen wandernden Gewichte ergeben eine Auslenkung des Kettengliedes nach innen und'dadurch eine verringerte Selbsthemmung. Bei kleinen Drehzahlen stehen also nur geringe Verstellkräfte zur Verfügung, die nun infolge der geringen Selbsthemmung auf ein labiles System wirken.
Die Erfindung bezweckt, die angeführten Nachteile der bekannten Fliehkraftversteller zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, dass ein einziger Verstellexzenter für jedes. Fliehgewicht in beiden Verstellerseiten drehbar gelagert ist, wobei die Lagerung in einer der Verstellerseiten durch einen in einer Bohrung des Verstellexzenters drehbar gelagerten Ausgleichsexzenter vermittelt ist. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine kreisrunde Scheibe bei ihrer Lage. rung in einem Exzenterpunkt mit ihrem zentrischen Mittelpunkt eine Kreisbewegung um die exzentrische Aufhängung beschreibt.
Diese Kreisbewegung wird erssndungsgemäss unmittelbar für
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arbeit aber tatsächlich leisten kann, ist auf dem Exzenterlagerpunkt der Exzenterscheibe zur Vermeidung einer Blockierung ein Ausgleichsexzenter angeordnet, der lediglich die Aufgabe hat, die Bogenhöhe auszugleichen, die der Verstellexzenter um seinen Mittelpunkt beschreiben will. Der Hauptvorteil der Bauart gemäss der Erfindung besteht darin, dass Gleitbahnen, wie sie bei bekannten Verstellvorrichtungen vorgesehen sind, durch die Ausbildung von Exzenterscheiben und Bohrungen vermieden sind, so dass die Bearbeitung der Teile wesentlich einfacher ist und auch die erwähnten Abnützungsstufen gänzlich vermieden sind.
Die Selbsthemmung der Verstellexzenter- scheibe wird durch das Verhältnis ihres Aussendurchmessers zur Exzentrizität ihrer Lagerung bestimmt, d. h. je grösser der Durchmesser der Scheibe und je kleiner die Exzentrizität ist, umso sicherer ist die Selbsthemmung gewährleistet.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Verstellexzenter mit seinem Ausgleichsexzenter einerseits um einen festen Bolzen des Gehäuses'sowie anderseits in einer festen Nabe der angetriebenen Welle drehbar und es greift an einem exzentrischen Bolzen des Verstellexzenters ein Fliehgewicht an. Zur Erreichung des Massenaugleiches ist die Anoitdnung) von vorzugsweise zwei Verstelleinheiten vorteilhaft.
In Ausgestaltung der Erfindung bildet das Gehäuse mit dem Kupplungsflansch der Antriebswelle eine Baueinheir, wodurch sich eine einfache Abdich-
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Flieh : kraftverstellersterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Nabe des Verstellers einseitig in der grössten Bohrung des Gehäuses drehbar gelagert. Bei sämtlichen bekannten Verstellern ist die Verstellerseite im Gehäuse entweder an zwei Stellen oder aber durchgehend über die ganze Länge gelagert, was den Nachteil axial langer Verstellscheiben hat. Durch
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Gehäuses ist eine besonders einfache Anordnung gewährleistet und die Schmierung beim Betrieb des Verstellers stets sidhergestellt. Die axiale Begrenzung der Nabe erfolgt mittels der Fliehgewichte.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform darge- stellt. Fig. 1 zeigt den Fliehkraftversteller in Drauf- sicht bei abgenommenem Kupplungsflansch in teilweisem Schnitt, die Fig. 2 und 3 Schnitte nach den Linien C-D bzw. A-B der Fig. 1.
Der Versteller ist als Verbindungsglied zwischen der nicht dargestellten Antriebswelle und der zu verstellenden Welle 11 angeordnet. Die Kraftüber- tragung von der brennkraftmaschinenseitigen An- triebswelle auf das Verstellergehäuse 1 erfolgt über Klauen des Kupplungsflansches 2, der mit dem Verstellergehäuse 1 eine Baueinheit bildet. In der Gehäusebohrung ist die Nabe 3 gelagert, die auf der Welle 11 befestigt ist. Die Verbindung zwischen Nabe und Gehäuse wird durch zwei in der Nabe drehbar gelagerte Verstellexzenter 4 herbeigeführt, die über ausgleichsexzenter 5 um den Bolzen 6 des Gehäuses drehbar sind.
Hiedurch ist eine Verbindung von der Antriebswelle zu der zu verstellenden Welle 11 geschaffen, wobei die Ausgleichsexzenter 5 zum Ausgleich der Bogenhöhe dienen, die die Mittelpunkte der Verstellexzenter 4 erreichen würden, wenn sie sich um die Zapfen 6 ohne Ausgleichsexzenter 5 drehen würden. Die Verstellexzenterscheiben 4 tragen ausserdem noch über die in ihnen drehbar gelagerten Bolzen 7 ein Gewichtspaar 8, das durch die
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Bolzen 9 geführt und durch die Federn 10 in seiner Ruhelage gehalten wird.
Wird der Versteller in Drehung versetzt, so wandern die Gewichte 8 durch die Fliehkraft entgegen der Federkraft 10 radial nach aussen, drehen die Verstellexzenterscheiben 4 über die Ausgleichsexzenter 5 um die im Gehäuse 1 festen Bolzen 6 und bewirken dadurch eine Verdrehung der Nabe 3 gegenüber dem Gehäuse I. Je nach der Drehzahl, d. h. nach der Grösse der Fliehkraft kommt somit die entsprechende Verdrehung der beiden Wellen zueinander zustande. Es eilt die angetriebene Welle der treibenden Welle in Drehrichtung voraus. Die Verstellung kann durch die Federn 10 für die gewünschten Drehzahlbereiche abgestimmt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fliehkraftversteller zur drehzahlabhängigen Änderung der gegenseitigen Drehlage zweier gleichachsiger Wellen, insbesondere zur Veränderung des Zünd-bzw. EinspDitzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen unter Verwendung von Exzenterscheiben, an denen Fliehgewichte angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Verstel- exzenter (4) für jedes Fliehgewicht in beiden Verstellerseiten drehbar gelagert ist, wobei die Lagerung in einer der Verstellerseiten durch einen in einer Bohrung des Verstellexzenters (4) drehbar gelagerten AUlsgleichsexzenter (5) vermittelt ist.