[0001] Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Abstellvorrichtung einer Brennkraftmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Die elektromagnetische Abstellvorrichtung, in der Regel ausgeführt als Hubmagnet,
dient zur schnellen und auch automatisch steuerbaren Abstellung sowie zur Fernabstellung
einer Brennkraftmaschine. Abweichungen von vorgegebenen Grenzwerten, beispielsweise
nicht ausreichender Öldruck der Brennkraftmaschine, werden elektrisch umgesetzt und
an das Betätigungsorgan weitergegeben, zwecks Stillsetzung und damit Schutz der Brennkraftmaschine.
Weiter wird diese elektrische Abstellung bei Einbauten von Brennkraftmaschinen gewählt,
die dem Bedienungspersonal keinen freien Zugang ermöglichen und ein Betätigungsgestänge
aufwendig und auch nicht problemfrei zu installieren ist.
[0003] Bekannt sind elektromagnetische Abstellvorrichtungen, die auf die Regelstange oder
über separate Abstellhebel auf die Einspritzpumpe wirken. Hierbei kann die Abstellung
so ausgebildet sein, daß das Betätigungsorgan direkt auf die Regelstange bzw. den
Abstellhebel wirkt oder über ein Gestänge mit Umlenkhebel. Eine Anordnung einer elektromagnetischen
Abstellvorrichtung, bestehend aus einem Betätigungsorgan (Hubmagnet), das über einen
Umlenkhebel auf die Regelstange wirkt, ist aus der KHD-Ersatzteilliste Nr. 297 3579,
S. 69 für den Motor FL 413 FR bekannt.
[0004] Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist die ungünstige Kraft-Weg-Charakteristik der
Hubmagnete, die vorzugsweise als Betätigungsorgan Verwendung finden und daher groß
dimensioniert sind, d. h. bei gleichbleibender Verstellkraft für die Regelstange über
den ganzen Verstellweg ergibt sich ein Betätigungsorgan (Hubmagnet), das bei Hubbeginn
eine gerade ausreichende Stellkraft aufweist und bei Hubende ein großes überschüssiges
Arbeitsvermögen vorhanden ist, aufgrund der besonderen Hubmagnet-Charakteristik. Eine
solche konventionelle Anordnung der elektromagnetischen Abstellvorrichtung einschließlich
des zugehörigen Gestänges außerhalb des Motors vergrößert damit häufig die Motorkontur
und kann auf Einbauten erschwerend einwirken. Außerdem bedarf das Gestänge, insbesondere
Gelenke und Umlenkhebel, einer Wartung.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakt bauende elektromagnetische
Abstellvorrichtung mit ausreichender Stellkraft für die Verschiebung der Regelstange
zu realilsieren.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verhältnis der Hebelübersetzung
zwischen dem Betätigungsorgan und der Regelstange über den Hub des Betätigungsorgans
veränderlich ist. Durch die veränderliche Hebelübersetzung wird eine Anpassung der
Kraft-Weg-Charakteristik des Betätigungsorgans, vorzugsweise Hubmagnet, an die der
Regelstange erreicht. Mit dieser Lösung können vorteilhaft kleinbauende Hubmagneten
eingesetzt werden, die nicht störend auf die äußere Motorkontur Einfluß nehmen. Die
Anpassung der Kraft-Weg-Charakteristik wird erreicht, indem der Ausrück- und der Betätigungshebel,
die Hubbewegung des Betätigungsorgans stark übersetzt überträgt. Durch eine besondere
Ausgestaltung der Hebel wird eine veränderliche Übersetzung, bezogen auf den Weg des
Betätigungsorgans, erreicht. Die sich verändernden Ubersetzungsverältnisse bewirken
eine große Schwenkbewegung (Schwenkwinkel) des Betätigungshebels. Diese Anordnung
übersetzt den Weg des Hubmagneten dreifach auf den Regelstangenweg. Die Hebelübersetzung
bewirkt, daß der Betätigungshebel durch den großen Winkelausschlag am äußeren Ende
des langen Schenkels einen großen Weg umschreibt. Durch die Winkelbewegung ändern
sich auch die kraftübertragenden Hebelarme sehr stark, so daß bei geringem Kraftangebot
des Magneten bei Beginn des Hubes ein großer Hebelarm und bei großer Hubkraft ein
kleiner Hebelarm vorliegt. Aufgrund dieser Hebelübersetzung ist eine vorteilhafte
Anpassung der Kraft-Weg-Charakteristik der Regelstange auf das Betätigungsorgan erzielt,
und damit sind kleiner dimensionierte Hubmagnete einsetzbar. Entscheidend für die
Funktion ist das zur Verfügung stehende resultierende Drehmoment aus Hubmagnetkraft
allein, bzw. vorteilhaft unterstützt beispielsweise durch die Federkraft einer Zugfeder,
am Betätigungshebel, das stets größer sein muß als das der Verstellbewegung der Regelstange
entgegenwirkende Moment durch die Durckfeder bzw. durch die Druckfeder unterstützt
durch die Kraft der Zugfeder.
[0007] Nach Anspruch 2 wird die Hubbewegung des Betätigungsorgans auf den fast rechtwinklig
zum Betätigungsorgan angeordneten Ausrückhebel übertragen, der die Bewegung direkt
auf den Betätigungshebel leitet und auf die Regelstange umsetzt. Mit dieser Anordnung
läßt sich vorteilhaft die erfindungsgemäße elektromagnetische Abstellvorrichtung auf
eine Schaltungsart des Betätigungsorgans, bei dem im stromlosen, unbetätigten Zustand
die Regelstange in der Stopstellung gehalten wird, anwenden.
[0008] Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß am Betätigungsorgan ein Schenkel des Ausrückhebels
in Form eines Winkelhebels anliegt, und dessen anderer Schenkel um fast 90° versetzt
angeordnet ist, an dessen vom Drehpunkt entfernten Ende eine Stange angelenkt ist,
die den Ausrückhebel mit dem Betätigungshebel verbindet. Die Druckfeder der Regelstange
bewirkt eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Betätigungshebel und Regelstange.
Mit dieser Ausführungsform erreicht man bei nicht geschaltetem Betätigungsorgan die
Betriebsstellung der Regelstange.
[0009] Nach Anspruch 4 sind die sich berührenden Enden des Ausrück- und Betätigungshebels
abgerundet und rollen aufeinander ab. Die sich verändernde Abrundung verläuft bei
beiden Hebeln entgegengesetzt, d. h. der Radius zum Drehpunkt verändert sich kontinuierlich
vom Anfang bis zum Ende der Rundung. Diese Gestaltung ermöglicht eine exakt bestimmbare,
veränderliche Wegübersetzung durch eine entsprechend gefertigte Abrundung der Hebelenden
in Form eines Bogens.
[0010] Als eine weitere Möglichkeit ist eine Verzahnung vorteilhaft. Die sich berührenden,
abgerundeten Enden des Ausrück- und Betätigungshebels sind miteinander verbunden durch
eine Verzahnung, die auch eine veränderliche Hebelübersetzung gestattet, durch zueinander
gegenläufig sich verändernde Radien der Verzahnung aus Sicht der jeweiligen Drehpunkte
der Hebel. Diese Lösung gleicht Toleranzfehler in Grenzen aus und gewährleistet die
Funktion selbst bei Verschleiß.
[0011] Der Erfindungsgedanke sieht weiter vor, daß das freie Ende des Betätigungshebels,
d. h. das vom Drehpunkt am entferntest liegende Ende, an der Auflage der Regelstange
anliegt. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil einer direkten Betätigung ohne den
Einsatz einer Verbindungsstange. Mit Hilfe von Zugfedern, die am Betätigungshebel
befestigt sind, wird eine gewollte Lage des Betätigungshebels erreicht und damit auch
die Stellung der Regelstange bestimmt. Die Zugfeder ist einsetzbar bei der elektromagnetischen
Abstellvorrichtung, die bei stromlosem Betätigungsorgan die Regelstange in der Stopstellung
hält, d. h. die Zugfeder ist stärker als die Druckfeder der Regelstange und verschiebt
daher die Regelstange.
[0012] Nach Anspruch 8 der vorliegenden Erfindung erfolgt die veränderliche Hebelübersetzung
in zwei Schritten. Die kleinere Ubersetzungsstufe ergibt sich zwischen den Ausrück-
und Betätigungshebel, die entweder direkt ineinandergreifen oder über eine Stange
miteinander verbunden sind. Unterschiedliche Schenkellängen bzw. unterschiedlich entgegengesetzt
zueinander ausgeführte Rundungen laufen aufeinander ab. Die zweite und größere, sich
kontinuierlich verändernde Hebelübersetzung erfolgt zwischen dem Betätigungshebel
und der Regelstange. Aufgrund des freien, gekrümmt ausgeführten Betätigungshebels
verlagert sich ständig der Angreifpunkt des Betätigungshebels an der Auflage der Regelstange
und damit der sich ergebende, für die Übersetzung entscheidende Hebelarm zwischen
Lagermitte vom Betätigungshebel und den Angreifpunkt an der Regelstange. Dieser Erfindungsgedanke
erlaubt eine Vielzahl von veränderlichen Hebelübersetzungen, die auf verschiedene
Brennkraftmaschinen abgestimmt einsetzbar sind.
[0013] Die Anordnung der Ausrückhebel und Betätigungshebel ist vorteilhaft im Innern der
Brennkraftmaschine, vorzugsweise im Kurbelgehäuse vorgesehen. Der Einbau im Motorinnern
wirkt sich auf die Außenabmessungen der Brennkraftmaschine nicht nachteilig aus. Weiter
kann die Funktion durch äußere Einflüsse, beispielsweise Staub, nicht beeinträchtigt
werden. Eine erforderliche Wartung der Gelenke der Hebel in Form regelmäßiger Schmierung
kann entfallen, da im Innern der Brennkraftmaschine ein ausreichender Ölnebel vorherrscht.
[0014] Nach Anspruch 10 ist die elektromagnetische Abstellvorrichtung einer Brennkraftmaschine
so ausgeführt, daß im ausgeschalteten, stromlosen Zustand des Betätigungsorgans (Hubmagnet)
die Regelstange in der Stop-Stellung gehalten wird. Diese Schaltungsart bietet den
Vorteil, daß der Hubmagnet vor dem Motorstart beispielsweise durch Verbindung mit
dem Zündschloß angesteuert wird und so die Brennkraftmaschine, vorzugsweise Dieselmotor,
mit dem Zündschlüssel gestartet und abgestellt werden kann. Ausgelöst durch die .
Zündschlüsselbetätigung wird der mit der Regelstange in Verbindung stehende Betätigungshebel
in die Startstellung gebracht. Dies geschieht durch die Hubkraft des Betätigungsorgans,
die auf den Ausrückhebel wirkt, der wieder direkt mit dem Betätigungshebel in Eingriff
steht. Der Hubkraft entgegen wirkt die Kraft der Zugfeder, die am Betätigungshebel
angelenkt ist, die versucht die Regelstange über dem Betätigungshebel in der Stop-Ste11ung
zu halten. Vorteilhaft erweist sich eine solche Lage des Betätigungshebels nach der
Zündschlüsselbetätigung, die erlaubt, daß die Regelstange in eine Startmehrmengenposition
gebracht werden kann, notwendig für Kaltstarts. Die Regelstangenverstellung entgegen
der Kraftrichtung der Zugfeder wird dadurch ermöglicht, daß bei Beginn der Verschiebung
der Regelstange die Hubkraft des Betätigungsorgans zwar klein, der Hebelarm für die
Krafteinleitung jedoch groß ist. Das Betätigungsorgan wird zusätzlich unterstützt
durch die Druckfeder der Regelstange, die der Kraft der Zugfeder entgegenwirkt. Bedingt
durch die Kraft/Weg-Charakteristik des Betätigungsorgans findet zum Hubende eine Umkehrung
statt. Die Kraft des Betätigungsorgans (Hubmagnet) erreicht den höchsten Wert bei
kleiner werdenden Hebelarmen. Die Hubkraftzunahme ist so groß, daß auch die größere
Federkraft der Zugfeder bei gleichzeitiger Verringung der Druckfederkraft kompensiert
wird. Für diese Schaltungsart des Betätigungsorgans wählt man vorzugsweise Hubmagneten
mit einer Einschaltdauer von 100%. Anstelle einer Zugfeder ist beispielsweise auch
eine Spiralfeder oder eine andere Art eines Kraftspeichers einsetzbar.
[0015] Der Erfindungsgedanke erlaubt darüber hinaus auch eine weitere Anordnung des Ausrückhebels
und des Betätigungshebels, bei der im ausgeschalteten, stromlosen Zustand des Betätigungsorgans
die Regelstange für den Regelbetrieb freigegeben wird. Bei dieser Anordnung erfolgt
die Abstellung der Brennkraftmaschine durch Einschalten des Betätigungsorgans, vorzugsweise
Hubmagnet. Durch das eingeschaltete Betätigungsorgan wird die Regelstange über den
Ausrückhebel und den Betätigungshebel verbunden durch eine Verbindungsstange, in Richtung
Null-Förderung der Einspritzpumpe bewegt. Die Hubkraft des Betätigungsorgans überwindet
bei Hubbeginn die Kraft der Druckfeder für die Regelstange, wie auch die Zugfederkraft,
die dazu dient, daß Ausrück- und Betätigungshebel kraftschlüssig am Betätigungsorgan
anliegen. Der Erfindungsgedanke sieht bei dieser Schaltungsart vor, daß bei der sich
verändernden Hebelübersetzung während des Hubs die Kraft der Zugfeder, die bei Hubbeginn
mit überwunden werden muß, das Betätigungsglied unterstützt. Für einen erneuten Start
der Brennkraftmaschine, dies ist nur möglich bei stromlosem Betätigungsorgan, folgt
die Rückstellung der Regelstange durch eine Druckfeder. Mit dieser Schaltungsart können
z. B. Sicherheitsschalter an einem Gerät angebracht werden zur schnellen Abstellung
der Brennkraftmaschine, beispielsweise bei Gefahr, wobei lediglich die Brennkraftmaschine
stillgesetzt wird, jedoch die Beleuchtung über die im Gerät befindliche Stromversorgung
davon nicht betroffen ist.
[0016] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und
den Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. 1 eine elektromagnetische Abstellungsvorrichtung im stromlosen Zustand und eine
Regelstange in der Stop-Stellung,
Fig. 2 eine elektromagnetische Abstellungsvorrichtung im stromlosen Zustand, verbunden
mit einer Regelstange in der Betriebsstellung,
Fig. 3 Hubmagnetkennlinien für eine konventionelle Motorabstellung,
Fig. 4 Hubmagnetkennlinien für eine Motorabstellung nach dem Erfindungsgedanken.
[0017] Fig. 1 zeigt eine elektromagnetische Abstellvorrichtung, bei der im stromlosen Zustand
des Betätigungsorgans 1 die Regelstange 8 in der Stopstellung gehalten wird. Die Abstellungsvorrichtung
ist teilweise eingebaut in einer Brennkraftmaschine, von der andeutungsweise nur der
vordere Deckel 9 dargestellt ist. Das Betätigungsorgan 1, ausgeführt als Hubmagnet,
ist mit dem Zwischenflansch 2 verbunden, der dichtend durch den Rundgummiring 13 im
vordere Deckel 9 eingepaßt und befestigt ist. Das Betätigungsorgan 1 ist versehen
mit dem Magnetstößel 6, der im Betätigungsorgan 1 mittig angeordnet ist. Im stromlosen,
nicht betätigten Zustand ragt der Magnetstößel 6 nur gering aus dem Zwischenflansch
2 hervor. Kraftschlüssig durch die Zugfeder 5 liegt der Ausrückhebel 3 am Magnetstößel
6 an. Der Ausrückhebel 3 ist im Lager 12 befestigt, das auf dem Zwischenflansch 2
angeordnet ist, und besitzt am vom Drehpunkt 12 entgegengesetzten Ende eine Kurvenform
19. Angepaßt an die Kurvenform 19 des Ausrückhebels 3 ist die des Betätigungshebels
4. Die Zugfeder 5 ist zwischen dem Drehpunkt vom Ausrückhebel 3 und einem seitlichen
Ansatz am Betätigungshebel 4 eingehängt. Die Hubbewegung des Magnetstößels 6 wird
vom Ausrückhebel 3 auf den Betätigungshebel 4 über die spezielle Kuvenform 19 übertragen.
Das Lager 11 ist für den Betätigungshebel 4 vorgesehen und befindet sich auf dem Zwischenflansch
2. Der Betätigungshebel 4 besitzt am gegenüberliegenden Ende der Kurvenform 19 einen
langen, zungenförmig ausgebildeten Schenkel mit einer Abrundung, die als Gleitfläche
für die Verstellung der Regelstange 8 dient. Die Regelstange 8 befindet sich in der
Führung 10, auf die sich einseitig in Richtung zum Betätigungshebel 4 die Druckfeder
7 abstützt, das andere Ende der Druckfeder 7 liegt an der Auflage 21 der Regelstange
8 an. Die Führung 10 ist wiederum eingepaßt in das Kurbelgehäuse 20, welches sich
zwischen dem vorderen Deckel 9 und einer nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe
befindet. Die große Übersetzung erfolgt bei dieser Gestaltungsform, indem der Ausrückhebel
3 im großen Abstand zum Drehpunkt im Lager 12 vom Magnetstößel 6 betätigt wird und
das Ende des Ausrückhebels 3, die Kurvenform 19, einen relativ kleinen Weg umfährt.
Die Hebellänge von der Kurvenform 19 zum Drehpunkt im Lager 11 ist beim Betätigungshebel
4 wesentlich geringer als beim Ausrückhebel 3, wodurch sich eine große Wegübersetzung
ergibt. Der lange Schenkel des Betätigungshebels macht beim Hub des Magnetstößels
6 einen gleichgroßen Winkelausschlag wie die Kurvenform 19 des Betätigungshebels 4,
umschreibt jedoch einen wesentlich weiteren Weg aufgrund der größeren Hebellänge.
[0018] Das Einschalten des Betätigungsorgans 1 bewirkt ein Ausfahren des Magnetstößels 6
in Pfeilrichtung A (Gegenuhrzeigersinn)vom Wert 5 in Richtung 0 des Hubes, der gestrichelt
gezeichnet wurde. In die gleiche Pfeilrichtung um den Lagerpunkt 12 drehend bewegt
sich dabei der Ausrückhebel 3. Mit dem Betätigungshebel 4 steht der Ausrückhebel 3
über eine gegenläufig ausgeführte, sich verändernde abgerundete Form der Hebelenden
im Eingriff und bewirkt ein gegenseitiges Abrollen der Hebel. Durch das Abrollen wird
die Drehrichtung von Ausrückhebel 3 für den Betätigungshebel 4 umgekehrt, der sich
im Uhrzeigersinn, Pfeilrichtung B, bewegt. Der durch den Magnetstößel 6 erzeugte Hub,
umgesetzt durch die Ausrück- und Betätigungshebel, gibt die Regelstange, unterstützt
durch die Druckfeder 7, in Richtung C frei.
[0019] Die dargestellte Anordnung von Ausrück- und Betätigungshebel kommt der Kraft/Weg-Charakteristik
des Betätigungsorgans 1 (Hubmagnet) entgegen. Das für diese elektromagnetischen Abstellvorrichtungen
gemäß Fig. 1 und 2 verwendete Betätigungsorgan 1 (Hubmagnet) ist so konzipiert, daß
die Hubkraft im Punkt 0 des eingezeichneten Stößelhubes den größten Wert erreicht,
der zum Hubanfang, Punkt 5 abnimmt. Erreicht wird dieser Hubkraftverlauf durch einen
großen Abstand im Hubmagnet zwischen Anker und Spule am Hubanfang, der sich bei größer
werdendem Hub verringert mit gleichzeitiger Hubkraftzunahme. Die bei Hubbeginn vorhandene
kleine Hubkraft überwindet die entgegenwirkende Federkraft der Zugfeder 5 mit Unterstützung
der Kraft der Druckfeder 7. Bei weiterem Hub wird die Bewegung stark übersetzt, der
Betätigungshebel 4 gleitet dabei auf der Auflage 21 der Regelstange 8 weiter zur Mittelachse
der Regelstage bei gleichzeitiger Drehbewegung in Richtung B. Mit zunehmendem Hub
des Magnetstößels 6 vergrößert sich dessen Stellkraft. Diese Kraft, unterstützt durch
die Federkraft der Druckfeder 7, ist größer als die Kraft der Zugfeder 5, die mit
zunehmendem Hub steigt. Der Hebelarm für die Druckfeder der Regelstange 8 ergibt sich
zwischen dem Berührungspunkt des Betätigungshebels 4 an der Auflage 21 und der Mitte
vom Lager 11. Die Zunahme der Hubkraft des Betätigungsorgans 1 bei zunehmendem Hub
entspricht der Elektromagnet-Charakteristik.
[0020] Fig. 2 zeigt eine im Aufbau nahezu identische elektromagnetische Abstellung wie Fig.
1. Auch hier ist das Betätigungsorgan 1 ausgeführt als Hubmagnet und mit dem Zwischenflansh
2 verbunden, der dichtend durch deo Rundgummiring 13 im vorderen Deckel 9 eingesetzt
ist. In der Mitte vom Zwischenflansch 2 ist nur gering über die Außenkontur im stromlosen,
unbetätigten Zustand hinausragend der Magnetstößel 6 sichtbar. Am Magnetstößel 6 anliegend
befindet sich ein Schenkel des Ausrückhebels 14, der im Lager 12, welches sich auf
dem Zwischenflansch 2 befindet, drehbar gelagert ist. Ein zweiter Schenkel des Ausrückhebels
14 mit fast identischer Schenkellänge ist im Winkel von ca. 90° vom ersten angeordnet
und besitzt am Ende eine drehbare Befestigung für die Stange 17, die eine Verbindung
zum Betätigungshebel 15 herstellt. Die Anlenkung der Stange 17 am Betätigungshebel
15 erfolgt in einem wesentlich geringeren Abstand zum Drehpunkt im Lager 11 für den
Betätigungshebel 15 als beim vergleichbaren Ausrückhebel 14 zum Lager 12. Diese Anordnung
bedingt eine starke Übersetzung, und so umschreibt das vom Lager 11 entfernt liegende
Ende des besonders lang ausgeführten Schenkels vom Betätigungshebel 15 einen großen
Weg und damit eine große Verstellung der Regelstange 8, die an der Kurvenbahn des
Betätigungshebels 15 anliegt. Durch die Hebelübersetzung zwischen dem Ausrückhebel
14 und dem Betätigungshebel 15 wird der Hub des Magnetstößels 6 ca. verdreifacht.
Die Regelstange 8 wird durch die Druckfeder 18, die zwischen der Führung 10 und der
Auflage 21 der Regelstange 8 angeordnet ist, gegen den Betätigungshebel 15 gedrückt.
Zur Federkraft der Druckfeder 18 addiert sich die Kraft der Zugfeder 16. Die Summe
beider Kräfte muß vom Betätigungsorgan 1 überwunden werden zur Verstellung der Regelstange
8. Die Führung 10 für die Regelstange 8 befindet sich im Kurbelgehäuse 20, das sich
zwischen dem vorderen Deckel 9 und einer nicht dargestellten Einspritzpumpe befindet.
[0021] Ein Abstellen der Brennkraftmaschine erfolgt mit dieser Abstellvorrichtung, indem
das Betätigungsorgan 1 geschaltet wird und der Magnetstößel 6 in Richtung A ausfährt
und dabei den als Winkelhebel ausgeführten Ausrückhebel 14 im Gegenuhrzeigersinn verdreht.
Am zweiten Schenkel des Ausrückhebels ist eine Stange 17 angeordnet, die eine Verbindung
zum Betätigungshebel 15 herstellt und diesen dadurch ebenso im Gegenuhrzeigersinn
in Pfeilrichtung B verdreht. Als Folge dieser Bewegung wird durch das kraftschlüssige
Anliegen des Betätigungshebels 15 an der Auflage 21 die Regelstange 8 in Richtung
C verschoben und damit die Einspritzpumpe in die Stopstellung gebracht.
[0022] Auch diese Abstellvorrichtung ist in Anlehnung an die Kraft/Weg-Charakteristik des
Betätigungsorgans 1 (Hubmagnet) ausgelegt. Die kleine Hubkraft des Betätigungsorgans
1 bei Hubbeginn muß die Federkräfte der Zugfeder 16 und der Druckfeder 18 überwinden,
die zusammen kleiner als die Hubkraft sind. Der Hub des Betätigungsorgans 1, der vom
Ausrückhebel 14 aufgrund gleicher Schenkellängen in gleicher Größe auf einen Anlenkpunkt
am Betätigungshebel 15 übertragen wird, erfährt eine große Übersetzung, da de: Anlenkpunkt
sich in einem geringen Abstand zum Drehpunkt des Betätigungshebels 15 im Lager 11
befindet. Das Betätigungsorgan 1 erfährt eine Hubkraftentlastung, sobald der Betätigungshebel
15 soweit in Richtung B gedreht ist, bis der Anlenkpunkt der Zugfeder 16 im Betätigungshebel
15 die Verbindungsachse zwischen den Mittelpunkten von Lagern 11, 12 in der Verlängerung
zur Regelstange 8 überschritten hat. Die Kraft der Zugfeder 16 unterstützt nun die
Hubkraft des Betätigungsorgans 1. Die nun zusammenwirkende Kraft des Betätigungsorgans
1 und der Zugfeder 16 ist größer als die mit dem Hub zunehmende Kraft der Druckfeder
18.
[0023] Das für diese Anordnung verwendete Betätigungsorgan mit der größten Hubkraft am Hubende
eignet sich vorteilhaft für diese Abstellvorrichtung. Zum Hubende verändert sich der
für die Übersetzung wirksame Hebelarm zwischen dem Angreifpunkt des Betätigungshebels
15 an der Auflage 21 und dem Drehpunkt, Mitte vom Lager 11, und erreicht den kleinsten
Wert aufgrund der gekrümmten Gestaltung des Betätigungshebels 15.
[0024] Fig. 3 zeigt Kennlinien des Betätigungsorgans 1, ausgeführt als Hubmagnet, bei der
bisherigen, konventionellen Motorabstellung in der Stop-Stellung des Motors bei stromlosem
Betätigungsorgan 1. Die über den gesamten Hub gleichbleibende Stellkraft bewirkt aufgrund
der speziellen Kraft/Weg-Charakteristik von Elektromagneten das große überschüssige
Arbeitsvermögen und als weitere Folge die Verwendung groß dimensionierter Hubmagnete
für die elektromagnetische Abstellvorrichtung von Brennkraftmaschinen.
[0025] Fig. 4 zeigt die erforderliche Kennlinie des Betätigungsorgans (Hubmagnet) für eine
gleiche Schaltungsart des Betätigungsorgans 1 wie in Fig. 3, jedoch mit einer veränderlichen
Hubübersetzung. Die Kennlinie verdeutlicht die Reduzierung des Uberschußarbeitsvermögens,
die ermöglicht wird durch die Hubverringerung auf ca. 1/3, bedingt durch die Übersetzung
zwischen dem Ausrückhebel 3 und dem Betätigungshebel 4. In der Fig. 4 mit aufgeführt
ist auch die sich daraus ergebende erforderliche, wesentlich kleinere Hubmagnetgröße.
[0026] Durch die besondere Hubmagnetkonzeption ergibt sich ein für diese Betätigungsorgane
unüblicher Kraft/Weg-Verlauf in der Form, daß die Stellkraft mit zunehmendem Hub ansteigt.
[0027] Aus diesem Grund wurde auch die Hubanzeige entsprechend gekennzeichnet, siehe Fig.
1 und 2. Der Maximale Hub ist mit 0 bezeichnet, der Minimalwert dagegen mit 5.
1. Elektromagnetische Abstellvorrichtung für die Kraftstoffeinspritzpumpe einer Brennkraftmaschine,
mit einem Betätigungsorgan (1), dessen Hub über eine Hebelübersetzung auf die Regelstange
(8) der Kraftstoffeinspritzpumpe wirkt, wobei die Regelstange (8) bei Maximalhub des
Betätigungsorgan (1) in eine zur Abstellung der Brennkraftmaschine erforderliche Extremlage
verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Hebelübersetzung zwischen
dem Betätigungsorgan (1) und der Regelstange (8) über den Hub des Betätigungsorgans
(1) veränderlich ist.
2. Elektromagnetische Abstellvorrichtung für die Kraftstoffeinspritzpumpe einer Brennkraftmaschine
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelübersetzung durch einen um eine
Drehachse in einem Lager (12) verschwenkbaren Ausrückhebel (3) erfolgt, wobei der
Ausrückhebel (3) mit einem Ende auf einen Betätigungshebel (4) wirkt, der an der Regelstange
(8) anliegt.
3. Elektromagnetische Abstellungvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausrückhebel (14) ein Winkelhebel ist, dessen einer Schenkel am Betätigungsorgan
(1) anliegt und dessen anderer Schenkel über eine Stange (17) mit dem Betätigungshebel
(15) verbunden ist, der an der Regelstange (8) anliegt.
4. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die sich berührenden Enden des Ausrückhebels (3) und des Betätigungshebels (4)
abgerundet sind und mit Änderung des Hebelübersetzungsverhältnisses aufeinander abrollen.
5. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die sich berührenden Enden des Ausrückhebels (3) und des Betätigungshebels (4)
abgerundet sind und durch eine Verzahnung miteinander verbunden sind, die eine veränderliche
Hebelübersetzung gestattet.
6. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (4, 15) mit seinem freien Ende an
einer Auflage (21) der Regelstange (8) anliegt.
7. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugfeder (5, 16) am Betätigungshebel (4, 15) befestigt
ist, die eine gewollte Lage des Betätigungshebel (4, 15) und damit der Regelstange
(8) in Verbindung mit einem ständigen kraftschlüssigen Anliegen des Ausrückhebels
(3, 14) am Betätigungsorgan (1) erlaubt.
8. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Hebelübersetzung in zwei Schritten erfolgt.
9. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrückhebel (3, 14) und Betätigungshebel (4, 15)
im Innern der Brennkraftmaschine, vorzugsweise durch den vorderen Deckel (9) geschützt
angeordnet ist.
10. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrückhebel (3) und der Betätigungshebel (4) im stromlosen
Zustand des das Betätigungsorgan bildenden Elektromagneten (1) die Regelstange (8)
in der Stopstellung halten.
11. Elektromagnetische Abstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrückhebel (14) und der Betätigungshebel (15) im
stromlosen Zustand des das Betätigungsorgan bildenden Elektromagneten (1) die Regelstange
(8) für den Regelbetrieb freigegeben.