DE1040317B - Hydraulische Regelvorrichtung fuer Einspritzbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Regelvorrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen mit einer Regelflüssigkeitspumpe, die mit einer der Maschinendrehzahl proportionalen Drehzahl angetrieben wird, mit einem Arbeitskolben, der mittelbar oder unmittelbar auf die Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe einwirkt und durch einen von der Regelflüssigkeitspumpe gelieferten Flüssigkeitsdruck betätigt wird, ferner mit einem im hydraulischen Kreis angeordneten Abflußventil, das den Abfluß der gelieferten Flüssigkeitsmenge steuert und mittelbar oder unmittelbar mit dem Arbeitskolben zusammenwirkt, so daß es zwangläufig die Kolbenbewegung mitmacht, ferner mit einem die Grundeinstellung des Abflußventils bewirkenden Drehzahlwählhebel sowie mit einem mit der Regelstange zusammenarbeitenden Brennstoffmengenbegrenzungskolben, der von einem drehzahlabhängigen Druck beaufschlagt ist und bei jeder Einstellung der Regelvorrichtung eine übermäßige Brennstoffzufuhr zur Maschine verhindert.

Derartige hydraulische Regelvorrichtungen sind bekannt. So hat man beispielsweise bei einer solchen Einrichtung eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Pumpe für die Regelflüssigkeit vorgesehen, die mit zwei Zylindern in Verbindung steht. Jeder Zylinder enthält einen Kolben, und beide Kolben arbeiten auf einen Hebel, der seinerseits mit der Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe in Verbindung steht. Verschiebt sich einer der beiden Kolben, so verschwenkt er den Hebel relativ gegenüber dem anderen Kolben, und zwar abhängig von einer Drehzahländerung der von der Brennkraftmaschine angetriebenen Regelflüssigkeitspumpe. Bei dieser bekannten \^orrichtung ist aber keine einstellbare Begrenzung für die Bewegung des Regelmechanismus vorgesehen, die sich stetig und unmittelbar abhängig von der Maschinendrehzahl verstellt. Eine befriedigende Regelung wird bei diesen bekannten Vorrichtungen deswegen nicht erzielt, weil der auf die Kolben einwirkende Druck nicht allein von der durch die Regelflüssigkeitspumpe gelieferten Flüssigkeitsmenge abhängt. Der Kolbendruck ist daher nicht unter allen Umständen nur durch die Maschinendrehzahl bestimmt.

Bei einer anderen bekannten hydraulischen Regelvorrichtung dieser Art hat es sich gezeigt, daß die auf Änderungen der Pumpenliefermenge ansprechende hydraulische Vorrichtung zur Überempfindlichkeit neigt mit dem Ergebnis, daß ein Überausgleich des Geschwindigkeitsreglers die Maschine pendeln, d. h. instabil laufen läßt. Es wurde bereits vorgeschlagen, eine Verbindung zwischen dem Abflußventil und dem Geschwindigkeitsregler in der Weise herzustellen, daß ein durch die hydraulische Vorrichtung bewirktes Ansprechen des Geschwindigkeitsreglers das Abflußventil

Hydraulische Regelvorrichtung
für Einspritzbrennkraftmaschinen

Anmelder:
D. Napier Sd Son Ltd., London

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg I₁ Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. Juli 1952

George Hamilton Murray, Pinner, Middlesex,
und Peter Roy Smith, Richmond, Surrey

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

betätigt und so dämpfend wirkt oder im gleichen Ausmaß der von der hydraulischen Vorrichtung ausge-

_go lösten Bewegung entgegenwirkt und so die Steuerung stabilisiert.

Eine hydraulische Regelvorrichtung nach der Erfindung, die die vorstehend angeführten Nachteile vermeidet, kennzeichnet sich dadurch, daß zwischen der Auslaßseite der Regelflüssigkeitspumpe und dem Arbeitskolben ein Druckreduzierventil vorgesehen ist, in welchem der Druck im wesentlichen proportional der Durchflußmenge und damit proportional der Maschinendrehzahl abnimmt und die beiden Seiten des BrennstofTfmengenbegrenzungskolbens an die beiden Seiten des Druckreduzierventils angeschlossen sind. Bei einer solchen Regelvorrichtung ist also eine proportional mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine angetriebene Pumpe vorgesehen und außerdem ein auf die Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe einwirkender, von der durch die Pumpe geförderten Regelflüssigkeit betätigter Arbeitskolben sowie ein im hydraulischen Kreis angeordnetes und den Abfluß der gelieferten Flüssigkeitsmenge steuerndes Abflußventil.

das zwangläufig die Arbeitskolbenbewegung mitmacht, und außerdem ein Brennstoffmengenbegrenzungskolben, der die Brennstoffzufuhr zur Maschine beeinflußt und von einem drehzahlabhängigen Druck beaufschlagt ist.

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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Druckreduzierventil und dem Abflußventil ein federbelastetes Auslöseventil vorgesehen, und es ist die Rückseite des Arbeitskolbens von dem zwischen Auslöseventil und Abflußventil herrschenden Druck beaufschlagt, wobei das Auslöseventil den Druck hinter dem Reduzierventil im wesentlichen konstant hält, so daß eine Zunahme der von der Regelflüssigkeitspumpe geförderten Flüssigkeit sich in der Weise auswirkt, daß der Druck auf der Rückseite des Arbeitskolbens relativ zu dem auf der Vorderseite herrschenden Druck zunimmt.

Mit Vorteil ist bei einer solchen Regelvorrichtung ein auf den Mengenbegrenzungskolben einwirkendes Federsystem vorgesehen, das aus einer ersten Feder besteht, die auf dem ganzen Kolbenweg wirksam ist, sowie aus einer zweiten Feder, die sich nur in den Kolbenstellungen auswirkt, die verhältnismäßig hohen Maschinendrehzahlen entsprechen.

Der Arbeitskolben und der Mengenbegrenzungskolben können an den entgegengesetzten Seiten eines Zylinders angeordnet sein, dessen Ende beim Begrenzungskolben unmittelbar an die Druckseite der Regelflüssigkeitspumpe angeschlossen ist, dessen mittlerer Teil zwischen dem Arbeitskolben und dem Mengenbegrenzungskolben an die Niederdruckseite des Reduzierventils und dessen Ende beim Arbeitskolben an den Druck angeschlossen ist, der zwischen dem Auslöseventil und dem Abflußventil herrscht.

Es ist zweckmäßig, die Verbindung zwischen dem Mengenbegrenzungskolben und der Regelstange der Einspritzpumpe mit einem toten Gang zu versehen sowie die Verbindung zwischen dem Arbeitskolben und der Regelstange federnd auszubilden, so daß innerhalb der Grenzen des toten Ganges die Regelstange vom Arbeitskolben gesteuert wird, während bei einer Bewegung des Arbeitskolbens über diese Grenzen hinaus die federnde Verbindung mit dem Arbeitskolben derart beeinflußt wird, daß die Regelstange vom Mengenbegrenzungskolben gesteuert wird.

Bei einer zweckmäßigen Ausbildungsform der Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen, welche die Verbindung zwischen dem Arbeitskolben und der Regelstange löst, wenn ein Handhebel über eine vorher bestimmte Strecke hinaus in der einen oder anderen Richtung bewegt wird, und welche die Regelstange mit dem Handhebel verbindet.

Es ist günstig, den Arbeitskolben mit der Regelstange mittels einer Klauenkupplung zu verbinden, wobei ein Teil der Kupplung durch eine Feder mit dem anderen Teil in Eingriff gebracht wird und der Handhebel mit der Regelstange über ein Verbindungsglied mit totem Gang gekuppelt ist, das aus einem Mitnehmer od. dgl. besteht, der so angeordnet ist, daß bei einer Bewegung des Handhebels in der »Stopp«- Richtung, die ausreicht, um das Spiel in der Totgangverbindung aufzuheben, die beiden Teile der Klauenkupplung entgegen der Federkraft entkuppelt werden.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung kann auch mit einer Hilfsvorrichtung versehen werden, die die beiden relativ zueinander beweglichen Teile der Totgangverbindung in der Stellung fixiert, in der die Klauenkupplung entkuppelt ist, so daß nur der Handhebel auf die Regelstange einwirkt.

Die Erfindung kann auf mancherlei Art verwirklicht werden. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, in der

Fig. 1 die Anordnung schematisch und im Schnitt zeigt, deren Einzelheiten in den übrigen Figuren dargestellt sind, Fig. 2 einen Schnitt durch den Arbeitskolben, den Brennstoffmengenbegrenzungskolben und das Abflußventil zeigt,

Fig. 3 einen Schnitt durch den hydraulischen Servomechanismus zeigt, der den Arbeitskolben mit der Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe verbindet,

Fig. 4 die Federanordnung für den Servokolben und ein Hilfsventil im Schnitt zeigt,

Fig. 5 einen Schnitt durch das zwischen der Hoch- und Niederdruckkammer des Arbeitskolbens angeordnete Auslöseventil zeigt,

Fig. 6 den Sondermechanismus im Schnitt zeigt, mit dem ein Handhebel auf die Regelstange und den Arbeitskolben einwirkt,

Fig. 7 den Mechanismus nach Fig. 6 schaubildlich und teilweise weggebrochen darstellt und

Fig. 8 und 9 Einzelheiten der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Vorrichtung darstellen.

Dabei ergeben die Fig. 2, 3 und 4 zusammengenommen einen Querschnitt der vollständigen hydraulischen Vorrichtung, wobei sich diese Figuren gegenseitig etwas überlappen, damit ihre Zusammengehörigkeit klar wird.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Regelvorrichtung enthält eine von der Brennkraftmaschine mit proportionaler Drehzahl angetriebene Zahnradpumpe 1, die Arbeitsflüssigkeit einem federbelasteten Reduzierventil 7 zuführt. Dieses Reduzierventil ist so konstruiert, daß der in ihm auftretende Druckverlust der das Ventil durchfließenden Flüssigkeitsmenge annähernd proportional ist. Da die Fördermenge der Pumpe 1 der Maschinendrehzahl annähernd proportional ist und da die gesamte geförderte Flüssigkeitsmenge das Reduzierventil 7 durchfließt, ist der Druckverlust in ihm annähernd proportional der Maschinendrehzahl. Dieser Druckverlust ist von der absoluten Höhe des Drucks in diesem hydraulischen Kreis unabhängig. Der Flüssigkeitsdruck auf der Niederdruckseite des Reduzierventils 7 wird nachstehend als »Balancedruck«, der auf der Hochdruckseite des Ventils als »Pumpenförderdruck« bezeichnet.

Hinter dem Reduzierventil 7 gelangt die Arbeitsflüssigkeit durch eine Querbohrung in den Mittelteil eines langgestreckten Zylinders 5 und wirkt auf die Unterseite eines zweiseitigen Arbeitskolben 9 in der oberen Zylinderhälfte ein. Er wirkt sich auch auf die Oberseite eines zweiseitigen Brennstoffmengenbegrenzungskolbens 10 aus, der sich in demselben Zylinder befindet. Die Arbeitsflüssigkeit gelangt dann durch eine weitere Querbohrung in einen weiteren Zylinder 6, der einen federbelasteten Kolbenschieber 11 enthält. Dieser stellt das Auslöseventil dar und wird von seinem Kolbenboden 12 betätigt, auf den von unten her der Balancedruck einwirkt. Seine Oberseite ist der Arbeitsflüssigkeit unter dem im Hohlraum 50 herrschenden »Tankdruck« ausgesetzt, der gleich dem Atmosphärendruck sein kann oder auf einem konstanten, verhältnismäßig niedrigen Wert gehalten wird. Der Kolbenschieber 11 arbeitet also als Auslöseventil und hält den Balancedruck annähernd konstant.

Durch die Auslaßschlitze des Zylinders 6 gelangt die Arbeitsflüssigkeit durch eine Querbohrung in eine Vorkammer 13 und von dort durch enge öffnungen 14 in den oberen Teil des Zylinders 5, wo ihr Druck (nachstehend als »Arbeitsdruck« bezeichnet) auf die Oberseite des Arbeitskolbens 9 einwirkt. Durch eine weitere Bohrung 15 ist die Vorkammer 13 mit dem oberen Teil eines Zylinders 4 verbunden, und die Arbeitsflüssigkeit tritt von dort durch eine einstellbare, mittels des Abflußventils 16 gesteuerte Austritts-

öffnung in den Raum 50, in dem der Tankdruck herrscht.

Der auf seiner oberen Seite federbelastete Arbeitskolben 9 ist über eine mit totem Gang behaftete Vorrichtung mit einer Steuerstange 18 gekuppelt, die über eine nachstehend näher beschriebene hydraulische Servoeinrichtung die Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe der Brennkraftmaschine betätigt. An der Steuerstange 18 ist ein Hebel 19 angelenkt, gegen den sich ein Exzenter oder Daumen 20 legt, der von einem Handhebel zur Geschwindigkeitseinstellung bewegt wird. Das andere Ende des Hebels 19 ruht auf dem oberen Ende des Abflußventils 16.

Das Abflußventil 16 besteht aus einem massiven zylindrischen Kolben, der im oberen Teil des Zylinders 4 gleitet und dessen untere Fläche dem Balancedruck ausgesetzt ist. Dieser drängt das Ventil nach oben und hält es mit dem Ende des Hebels 19 in ständiger Verbindung, während die Zylinderfläche des Kolbens 16 einen weggeschnittenen Teil 221 aufweist, der die unter dem Arbeitsdruck stehende Arbeitsflüssigkeit aus der Vorkammer 13 entweichen läßt und so die veränderliche Austrittsöffnung für die Arbeitsflüssigkeit bildet.

Ersichtlich macht sich eine bei zunehmender Maschinendrehzahl auftretende Zunahme der geförderten Arbeitsflüssigkeit in einer Erhöhung des Arbeitsdrucks gegenüber dem Balancedruck bemerkbar. Der letztere wird durch das Auslöseventil 11 konstant gehalten, wohingegen der Arbeitsdruck zunimmt, da auch die geförderte Flüssigkeitsmenge zugenommen hat, die nur durch den Spalt beim weggeschnittenen Teil 221 des Ventilkolbens 16 entweichen kann.

Der Arbeitsdruck steigt also und bewegt den Arbeitskolben 9 abwärts, und dies wiederum läßt die Steuerstange 18 abwärts wandern. Diese bewirkt über die obenerwähnte hydraulische Servoanordnung eine Drehung der Brennstoffsteuerwelle 2 in der Richtung, daß die der Maschine zugeführte Brennstoffmenge verringert wird. Wenn sich die Steuerstange 18 abwärts bewegt, schwenkt der Hebel 19 um den Geschwindigkeitseinstelldaumen 20 und läßt es zu, daß sich das Abflußventil 16 aufwärts bewegt, wobei mehr Arbeitsflüssigkeit aus der Vorkammer 13 austritt. Damit nimmt der Arbeitsdruck ab, und auf diese Weise wird die Neigung der Vorrichtung zum Pendeln herabgesetzt. Ein Drehen des Daumens 20 ändert den Drehpunkt des Hebels 19 und damit die Einstellung des Abflußventils 16, so daß gleichzeitig die Drehzahl beeinflußt wird, auf die die Maschine eingestellt ist, und sich auch die Gesetzmäßigkeit ändert, nach der sich eine Belastungsänderung auf die Maschinendrehzahl auswirkt.

Der Brennstoffmengenbegrenzungskolben 10 in der unteren Hälfte des Zylinders 5 ist mit seiner Oberseite dem Balancedruck unterworfen. Außerdem ist er mit einer Druckfeder 21 belastet, die während des ganzen Hubes auf ihn einwirkt, während eine zweite Feder 22 gegen eine Gleithülse 23 liegt, deren Abwärtsbewegung durch einen Anschlag 24 begrenzt wird. Auf diese Weise wirkt die zweite Feder nur dann auf den Kolben 10 ein, wenn sich dieser über einen vorbestimmten Teil des Hubes hinaus aufwärts bewegt. Auf die Unterseite des Brennstoffmengenkolbens 10 wirkt der auf der Hochdruckseite des Reduzierventils 7 herrschende Druck der Arbeitsflüssigkeit. Dabei ist die Bewegung des Kolbens 10 durch eine Einschnürung im Kanal 25 gedämpft, durch den die Kolbenunterseite mit dem Auslaß der Pumpe 1 verbunden ist. Der Brennstoffmengenbegrenzungskolben 10 ist auf seiner Unterseite noch mit einer Kammer 26 versehen, in die das untere Ende der Steuerstange 18 hineinragt. Sie trägt dort einen Kopf 27, der ein Herausziehen der Stange verhindert und als Anschlag dient, so daß der Kolben 10 die Steuerstange mitnimmt, wenn er sich entsprechend weit nach abwärts bewegt.

Im normalen Betriebe gleitet die Steuerstange 18 frei in der Bohrung des Kolbens 10. Eine zwischen

ίο dem Arbeitskolben 9 und der Steuerstange 18 angeordnete Feder erzeugt eine Vorspannung für die mit totem Gang behaftete Kupplung zwischen Arbeitskolben und Steuerstange; sie bewirkt, daß sich beide miteinander als Ganzes bewegen. Nimmt jedoch der Pumpendruck einen Wert an, der den ßrennstoffmengenbegrenzungskolben am Kopf 27 der Steuerstange anliegen läßt, so bewirkt jede weitere Aufwärtsbewegung des Arbeitskolbens 9 ein Zusammendrücken der eben erwähnten Vorspannfeder, und die Steuerstange wird nicht mehr aufwärts bewegt. Der Hub des Kolbens 10 ist unten durch einen einstellbaren Anschlag 28 begrenzt.

Am oberen Ende der Steuerstange 18 ist eine Hebelanordnung 29, 30 angelenkt, die an einem gegabelten Arm 31 angreift, der mit der Steuerwelle 2 der Brennstoffeinspritzpumpe verbunden ist. An einem Zwischenpunkt 32 dieser Hebelanordnung greift das Steuerventil 33 der hydraulischen Servoeinrichtung an, und dieses Ventil ist in an sich bekannter Weise derart angeordnet, daß die von einer zweiten Pumpe 34 geförderte Arbeitsflüssigkeit wahlweise über oder unter einen Servokolben 35 geleitet werden kann, während jeweils die andere Seite des zugehörigen Servozylinders mit dem Aufnehmer 50 verbunden ist. Der Servokolben 35 betätigt den gegabelten Hebel 31 auf der Steuerwelle 2 der Brennstoffeinspritzpumpe.

Das obere Ende des den Servokolben 35 enthaltenden Zylinders weist eine ständige enge Verbindung 36 mit dem Aufnehmer 50 auf (in Fig. 1 nicht enthalten, jedoch in Fig. 3), und die Servokolbenstange 37 ragt nach unten in einen Hilfszylinder 38. Dieser enthält eine Federanordnung, die die Kolbenstange 37 und den Servokolben 35 in die »Leerlaufstellung« zu drücken bestrebt ist, die der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Diese Federanordnung übt noch eine weitere Funktion aus, und zu diesem Zweck stützt sie sich unten auf ein Hilfsventil 40, das den Zutritt der von der zweiten Pumpe 34 geförderten Arbeitsflüssigkeit in den unteren Teil des Zylinders 38 und von dort in den Aufnehmer 50 regelt, von wo sie zurück zu einem Vorratsbehälter fließt. Diese Anordnung stellt den üblichen hydraulischen Kreis eines Servosystems dar.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine ansteigt; dann steigt auch proportional zur Drehzahländerung die von der Regelflüssigkeitspumpe 1 sekundlich geförderte Flüssigkeitsmenge. Wie bereits erläutert, ändert sich dann auch proportional mit der Drehzahl der Druckabfall am Reduzierventil 7.

Auf der Auslaßseite des Reduzierventils herrscht der Balancedruck, der mit Hilfe des Auslöseventils 11 annähernd konstant gehalten wird. Die größere von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge hat zur Folge, daß sich der Kolben des Auslöseventils ein wenig nach oben hin verschiebt und den von ihm freigegebenen Durchlaßquerschnitt so weit vergrößert, daß die Fördermengenzunahme der Querschnittsvergrößerung im wesentlichen entspricht. Daher bleibt

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der Balancedruck konstant. Eine geringfügige Zu- 61 gleitet. Die Ventiluiiterkante steuert eine oder

nähme ist nicht vermeidbar, da sich sonst keine druck- mehrere bei 62 punktiert angedeutete öffnungen,

regelnde Bewegung des Auslöseventils 11 erzielen läßt. durch die die Arbeitsflüssigkeit in die die Ventil-

Die gesamte sekundlich geförderte Flüssigkeits- kammer umgebende Vorkammer 13 eintreten kann,

menge gelangt nun in die Kammer 13, die mit dem 5 Der Kolbenschieber ist mit einer Feder 112 belastet,

Raum oberhalb des Arbeitskolbens 9 in Verbindung und die Ventilkammer 6 ist am oberen Ende mit dem

steht, und fließt durch den Spalt am Abflußventil 16 Hohlraum 50 verbunden, so daß der dort herrschende

hindurch in den mit dem Brennstofftank verbundenen Druck auf den Boden 12 des Kolbenschiebers wirkt.

Aufnehmer 50. Da sich die sekundliche Brennstoff- Die Abwärtsbewegung des Kolbenschiebers wird

menge erhöht hat, der Spaltquerschnitt am Ventil 16 io durch ein festes Rohr 113 begrenzt, und bei Anliegen

zunächst aber noch konstant geblieben ist, muß der in des Kolbenschieberunterrandes an diesem Rohr ist die

der Kammer 13 und oberhalb des Arbeitskolbens 9 öffnung 62 verschlossen. Der Kolbenboden 12 ist dem-

herrschende Arbeitsdruck zunehmen. nach der Druckdifferenz zwischen dem Balancedruck

Auf den Arbeitskolben 9 wirkt demnach jetzt von und dem Tank- (oder Aufnehmer-) Druck ausgesetzt,

der Unterseite her der praktisch konstant gebliebene 15 Gleichzeitig dient das Auslöseventil auch als Sicher-

Ralancedrnck, von der Oberseite her der Arbeitsdruck, heitsventil für diesen Teil des hydraulischen Kreises.

der auf Grund der Drehzahlzunahme größer gewor- Hierfür ist der Kolbenschieber mit Bohrungen 111

den ist. versehen, die Arbeitsflüssigkeit in die Kammer ober-

Die Zunahme des Arbeitsdrucks in der Kammer 13 halb des Ventils treten lassen, wenn der Kolbenschiehat zur Folge, daß sich der Arbeitskolben 9 abwärts 20 ber sich weit genug nach oben bewegt,
bewegt, wobei er die Steuerstange 18 mitnimmt. Diese Den zwischen die Steuerstange 18 und die Steuerverschwenkt dabei den an ihr angelenkten Hebel 19 welle 2 geschalteten Servomechanismus zeigt Fig. 3. im Uhrzeigersinne um den Anlagepunkt am Daumen Bei der Beschreibung dieses Sen-omechanismus wurde 20 als Drehpunkt. Das links des Drehpunktes befind- bereits erwähnt, daß der Zylinder des Servokolbens 35 liehe Ende des Hebels bewegt sich daher nach oben 25 über einen engen Kanal mit dem Aufnehmer verbun- und erlaubt eine entsprechende Aufwärtsbewegung den ist. Dieser Kanal ist aus Fig. 3 ersichtlich und des von unten mit dem Balancedruck beaufschlagten hier mit dem Bezugszeichen 36 gekennzeichnet. Dieser Abflußventils 16. Hierbei vergrößert sich der freie Kanal verbindet über einen Stöpsel 361 mit enger Durchlaßquerschnitt, durch den die unter dem Arbeite- Bohrung 362 das obere Ende des Zylinders 352 mit druck stehende Flüssigkeit aus der Kammer 13 ent- 30 einem Kanal, durch den, eingeleitet durch den Geweicht. Der Arbeitsdruck nimmt dann wieder ab, und windenippel 363, ständig etwas Arbeitsflüssigkeit auf diese Weise wird eine Neigung der Vorrichtung fließt. Eine Verschiebung des Servokolbens 35 iiberzum Pendeln herabgemindert. trägt sich in der bereits eingangs geschilderten Weise

Die Ausführung der einzelnen in Fig. 1 nur sehe- auf den Gabelarm 31, der die Einspritzpumpensteuer-

matisch dargestellten konstruktiven Einrichtungen 35 welle 2 entsprechend verstellt. Gleichzeitig bewirkt

der Regelvorrichtung ist in den Fig. 2, 3, 4 und 5 ge- diese Gabelarmbewegung über die Hebel 29 und 30

zeigt, und es werden nachstehend diese Einzelheiten ein Schließen des Steuerventils 33, und zwar so lange.

näher beschrieben, soweit sie für die Erfindung von bis eine neuerliche Bewegung der Steuerstange 18

Bedeutung sind. dieses Ventil wieder öffnet.

Gemäß Fig. 2 besteht das Reduzierventil 7 aus 40 Das untere Ende der Servokolbenstange 37 wirkt. einem kegelstumpfförmigen Körper 72 und aus einer wie im einzelnen aus Fig. 4 ersichtlich, auf das Hilfsden letzteren abwärts pressenden Feder 73. Im Betrieb ventil 40. Hierzu ist sie mit zwei ineinander angeordhebt sich das Ventil entgegen dem Druck der Feder neten Schraubendruckfedern 403 und 404 versehen, 73. und Arbeitsflüssigkeit strömt um den Kegel 72 die ihrerseits auf das als Kolbenschieber ausgebildete herum in eine ringförmige Kammer 8 oberhalb des 45 Ventil 40 einwirken. Es ist auf einer Hülse 405 verKegels und von hier aus in den Zylinder 81 des Ab- schiebbar, die ringsherum mit Ventilöffnungen 406 flußventils 16. Das Reduzierventil 7 ist so konstruiert, versehen ist. Von der Pumpe 34 wird Arbeitsflüssigdaß der Druckverlust in ihm proportional der durch- keit in den Hohlraum der Hülse 405 geleitet, die demfließenden Flüssigkeitsmenge ist. nach auf das Ventil 40 einen aufwärts gerichteten

Aus Fig. 2 ist auch der Aufbau des Arbeitskol- 50 Druck ausübt, so daß dieses gegen die Wirkung der bens 9. der zugehörigen Federanordnung 17, 93 und Federn 403, 404 die Öffnungen 406 freigibt. Diese der mit totem Gang behafteten Verbindung zur Arbeitsflüssigkeit gelangt dann durch den Nippel 408 Steuerstange 18 ersichtlich. Ebenso sind Einzelheiten in den Flüssigkeitsvorratsbehälter zurück,
des Brennstoffmengenbegrenzungskolbens 10, seiner Die Vorrichtung ist noch mit einem Handhebel ver-Federanordnung und seiner Kupplung mit der Steuer- 55 sehen, der mit der Steuerwelle für die Brennstoffeinstange 18 klar zu erkennen. Eine genauere Beschrei- spritzpumpe zusammenwirkt und es ermöglicht, daß bung dürfte sich erübrigen, da die grundsätzliche ein Maschinist die Steuerung beispielsweise beim InWirkungsweise an Hand von Fig. 1 ausführlich er- gang- oder Stillsetzen übernimmt oder aber in dem örtert wurde. In diesen Figuren sind auch die Be- Falle, daß in der Steuerung ein Fehler auftritt. Die zugszeichen der Fig. 1 enthalten, soweit die gleichen 60 Anordnung ist in ihren Einzelheiten in den Fig. 6. 7. 8 Teile gekennzeichnet werden sollen, die auch in Fig. 1 und 9 gezeigt,
dargestellt sind. Die Steuerwelle 2 der Brennstoffeinspritzpumpe ist

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Auslöse- mit dem gegabelten Arm 31 über eine Klauenkupplung

ventil 11 zeigt im einzelnen Fig. 5. Die Arbeitsflüs- 411, 412 verbunden, wobei die Kupplungshälfte 411

sigkeit tritt mit dem Balancedruck von der Unterseite 65 auf Keilen 413 axial verschiebbar angeordnet und

des Arbeitskolbens 9 durch die öffnungen 52 (Fig. 2) durch eine Feder 414 gegen die andere Kupplungs-

in den Raum 63 am unteren Ende der Ventilkammer 6 hälfte gedrückt ist. Ein handbetätigter Steuerhebel

und von hier durch die öffnungen 64 in den Ventil- 415 sitzt auf einer Hülse 416, die mit einer oder meh-

innenraum. Das Auslöseventil ist ein Kolbenschieber, reren Ausnehmungen 417 von etwa 50° Bogenlänge

der in einem die Ventilkammer 6 bildenden Zylinder 70 mit den Klauen 411 zusammenwirken kann. Jede die-

Claims (8)

scr Ausnehmungen 417 besitzt an einem Ende eine flache Seite, und ein abgeschrägtes Stück 418 (Fig. 8) verläuft axial nach außen bis zur halben Tiefe der Ausnehmungen am anderen Ende. Legt man den Handhebel 415 in die Richtung, bei der die Brennstoffzufuhr zur Maschine verringert wird, so gleiten gegebenenfalls die Klauen 411 auf dem abgeschrägten Stück 418. Dabei gelangt die Klauenhülse 41 außer Eingriff mit den Ausnehmungen 412 in dem vom Regler gesteuerten gegabelten Arm 31. Wird der Handhebel 415 in der gleichen Richtung noch weiterbewegt, so wird damit die Klauenhülse 41 und die Steuerwelle 2 in der Weise verdreht, daß die Maschine stillgesetzt wird. Der Handhebel 415 kann mit einem geschlitzten Teil 419 versehen sein, in dem die auf einem Kurbelarm 421 befestigte Rolle 420 gleitet. Dieser Kurbelarm ist exzentrisch zur Welle 2 gelagert und kann mittels einer Scheibe oder Rolle 422 gedreht werden. Auf der AVelle 2 ist noch ein Hebel 428 befestigt, der auf die Brennstoffpumpe der Maschine einwirkt. Schließlich ist noch eine Hilfsvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe ein Maschinist die Steuerung gänzlich übernehmen kann. Hierfür besitzt der Handhebel 415 einen unter Federdruck stehenden Bolzen 423 (s. Fig. 91. der durch eine Bohrung der Hülse 416 in eine Ausnehmung 424 der Steuerwelle 2 eingreifen kann. Zur Inbetriebnahme der Hilfsvorrichtung dreht der Maschinist den Kopf 425, bis die Rippen 426 in die Schlitze 427 eingreifen. Dann dreht er den Handhebel 415 in die einer Verringerung der Brennstoffzufuhr entsprechende Richtung, bis die Hülse 416 die Verbindung zwischen der Klauenhülse 41 und dem gegabelten Arm 31 aufhebt. In dieser Lage gleitet eier Bolzen 423 in die zugeordnete Ausnehmung, und der Handhebel 415 ist mit der Steuerwelle 2 für die Handbetätigung verriegelt, während der gegabelte Ann 31 und damit die gesamte Regelvorrichtung abgeschaltet ist. Diese Anordnung erlaubt ebenfalls ein leichtes Wieder-in-Betrieb-nehmen der Regelvorrichtung, sobald dies gewünscht wird. Pat κ ν τ λ \ s ρ p. r r. ir e :

1. Hydraulische Regelvorrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen mit einer Regelflüssigkeitspumpe, die mit einer der Maschinendrehzahl proportionalen Drehzahl angetrieben wird, mit einem Arbeitskolben, der mittelbar oder unmittelbar auf die Regelstange der Brennstoffeinspritzpumpe einwirkt und durch einen von der Regelflüssigkeitspumpe gelieferten Flüssigkeitsdruck betätigt wird, ferner mit einem im hydraulischen Kreis angeordneten Abflußventil, das den Abfluß der gelieferten Flüssigkeitsmenge steuert und mittelbar oder unmittelbar mit dem Arbeitskolben zusammenwirkt, so daß es zwangläufig die Kolbenbewegung mitmacht, ferner mit einem die Grundeinstellung des Abflußventils bewirkenden D rehzahlwählhebel sowie mit einem mit der Regelstange zusammenarbeitenden Brennstoffmengenbegrenzungskolben, der von einem drehzahlabhängigen Druck beaufschlagt ist und bei jeder Einstellung der Regelvorrichtung eine übermäßige Brennstoffzufuhr zur Maschine verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Auslaßseite der Regelflüssigkeitspumpe (1) und dem Arbeitskolben (9) ein Druckreduzierventil (7) vorgesehen ist, in welchem der Druck im wesentlichen proportional der Durchflußmenge und damit proportional der Maschinendrehzahl abnimmt, und die beiden Seiten des Brennstoffmengenbegrenzungskolbens (10) an die beiden Seiten des Druckreduzierventils angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckreduzierventil (7) und dem Abflußventil (16) ein federbelastetes Auslöseventil (11) vorgesehen ist und die Rückseite des Arbeitskolbens (9) von dem zwischen Auslöseventil und Abflußventil herrschenden Druck beaufschlagt ist, wobei das Auslöseventil den Druck hinter dem Reduzierventil im wesentlichen konstant hält, so daß eine Zunahme der von der Regelflüssigkeitspumpe (1) geförderten Flüssigkeit sich in der Weise auswirkt, daß der Druck auf der Rückseite des Arbeitskolbens (9) relativ zu dem auf der Vorderseite herrschenden Druck zunimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Federsystem, das auf den Mengenbegrenzungskolben (10) einwirkt und aus einer ersten Feder (21) besteht, die auf dem ganzen Kolbenweg wirksam ist, sowie aus einer zweiten Feder (22). die sich nur in den Kolbenstellungen auswirkt, die verhältnismäßig hohen Maschinendrehzahlen entsprechen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (9) und der Mengenbegrenzungskolben (10) an den entgegengesetzten Seiten eines Zylinders (5) angeordnet sind, dessen Ende beim Begrenzungskolben (10) unmittelbar an die Druckseite der Regelflüssigkeitspumpe angeschlossen ist, dessen mittlerer Teil zwischen dem Arbeitskolben und dem Mengenbegrenzungskolben an die Niederdruckseite des Reduzierventils (71 und dessen Ende beim Arbeitskolben an den Druck angeschlossen ist, der zwischen dem Auslöseventil (11) und dem Abflußventil (16) herrscht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Mengenbegrenzungskolben (10) und der Regelstange der Einspritzpumpe einen toten Gang aufweist sowie die Verbindung zwischen dem Arbeitskolben (9) und der Regelstange federnd ausgebildet ist, so daß innerhalb der Grenzen des toten Ganges die Regelstange vom Arbeitskolben gesteuert wird, während bei einer Bewegung des Arbeitskolbens über diese Grenzen hinaus die federnde Verbindung mit dem Arbeitskolben derart beeinflußt wird, daß die Regelstange vom Mengenbegrenzungskolben gesteuert wird.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kupplungsvorrichtung (411. 412, 416), welche die \^rerbindung zwischen dem Arbeitskolben (9) und der Regelstange (2) löst, wenn ein Handhebel (415) über eine vorherbestimmte Strecke hinaus in der einen oder anderen Richtung bewegt wird, und welche die Regelstange (2) mit dem Handhebel verbindet.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (9) mit der Regelstange (21 mittels einer Klauenkupplung (411, 412) verbunden ist, wobei ein Teil (41) der Kupplung durch eine Feder (414) mit dem anderen Teil in Eingriff gebracht wird und der Handhebel (415) mit der Regelstange (2) über ein \^rerbindungsglied (416 bis 418. 411) mit totem Gang gekuppelt ist, das aus einem Mitnehmer od. dgl.

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besteht, der so angeordnet ist, daß bei einer Bewegung des Handhebels (415) in der »Stopp«-Riclitung, die ausreicht, um das Spiel in der Totgangverbindung aufzuheben, die beiden Teile der Klauenkupplung (411, 412) entgegen der Federkraft entkuppelt werden.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Hilfsvorrichtung (423 bis 427), die die beiden relativ zueinander beweglichen Teile

(2, 416) der Totgangverbindung in der Stellung fixiert, in der die Klauenkupplung (411, 412) entkuppelt ist, so daß nur der Handhebel (415) auf die Regelstange (2) einwirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 826 666, 830 435: schweizerische Patentschrift Nr. 177 701; britische Patentschrift Nr. 575 013.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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