VORRICHTUNG MIT KRAFTSTOFFEINSPRITZUNG UND SCHMIERMITTELFÖRDEREINRICHTUNG FÜR VERBRENNUNGSMOTOREN

Beschreibung

Anwendungsgebiet

[0001] Die Vorrichtung mit Kraftstoffeinspritzung und Schmiermittelfördereinrichtung für Verbrennungsmotoren ist überall dort einsetzbar, wo eine kompakte Anordnung für eine solche Vorrichtung geschaffen werden soll, vorzugsweise bei einer Kettensäge mit mehreren, bedarfsweise auch regelbaren Schmierkreisen und einer Kraftstofförderung mit höherem Druck.

[0002] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Kraftstoffeinspritzung und Schmiermittelfördereinrichtung für Verbrennungsmotoren, vorzugsweise für von Hand geführte Werkzeuge, wie Kettensägen, mit einem auf einer Kurbelwelle angeordneten oder indirekt durch die Kurbelwelle angetriebenen Schraubenrad, das mit einem Gegenrad zum Antrieb der Schmiermittelpumpe im Eingriff steht, wobei ein Kolben der Schmiermittelpumpe einen Lagerzapfen für das Gegenrad bildet und eine stirnseitige Schrägfläche aufweist, die gegen einem Gehäuse einstellbar gehaltenen Hubstift anliegt, worüber die Fördermenge der Schmiermittelpumpe einstellbar ist.

Stand der Technik

[0003] Bei Handschienenkettensägen haben sich zur Schmierung der Schneidkette vorwiegend ventillos gesteuerte Kolbenpumpen bewährt. Die betreffende Ölpumpe besitzt eine in einem Pumpengehäuse ausgebildete zylindrische Pumpenkammer mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung und einen in dieser Pumpenkammer über ein durch ein Schraubenrad und ein Gegenrad gebildetes Getriebe drehbaren Pumpenkolben, der auf der einen Seite federnd abgestützt ist und auf der anderen Seite eine stirnseitige Schrägfläche aufweist, die gegen einen exzentrisch zur Kolbenlängsachse angeordneten Hubstift anliegt, so daß bei Drehung der Kolbenstange eine Axialbewegung erzeugt wird, die zum Pumpen ausgenutzt wird. Der axial verstellbare Anschlag läßt unterschiedliche Hube des Pumpenkolbens einstellen. Diese Schmiermittelfördereinrichtung ist meist als Nebenaggregateblock zusammen mit der Kraftstoffeinspritzung an dem Verbrennungsmotor angeflanscht.

[0004] Aus der DE 37 35 711 A1 ist ein tragbares von einem Zweitaktmotor angetriebenes, handgesteuertes Arbeitsgerät, wie eine Motorsäge o. dgl., mit einer pneumatisch angetriebenen Einspritzpumpe zum Einspritzen von Kraftstoff und einem Ansaugrohr für die Verbrennungsluft sowie einem schwingungsarm gelagerten Griffgehäuse zum Tragen und Führen des Arbeitsgerätes bekannt, bei dem die Einspritzpumpe getrennt vom Zweitaktmotor im Griffgehäuse angeordnet ist und über nachgiebige Anschlüsse mit dem Zweitaktmotor in Verbindung steht.

[0005] Aus der DD-PS 41 648 sind Schmiermittelpumpen für Verbrennungsmotoren bekannt, die zwei hintereinander angeordnete, umlaufende Kolbenfördereinheiten aufweisen. Diese führen den konstanten Hub eines zur Motordrehzahl hoch untersetzten Hubscheibengetriebes aus. Die erste Fördereinheit liefert das Schmiermittel und die zweite den Kraftstoff. Beide Medien werden vermischt dem Verbrennungsmotor zugeführt, der als Zweitaktmotor ausgeführt ist.

Aufgabe, Lösung, Vorteile

[0006] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte Anordnung für die eingangs genannte Vorrichtung zu schaffen, vorzugsweise bei einer Kettensäge mit mehreren, bedarfsweise auch regelbaren Schmierkreisen und einer Kraftstofförderung mit höherem Druck.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst. Hierbei ist vorgesehen, daß das Schraubenrad mit zwei Gegenrädern im Eingriff steht, von denen jedes mit einer Antriebswelle für jeweils eine Schmiermittel- und/oder eine Kraftstoffpumpe verbunden ist. Mit dieser Vorrichtung werden die Kraftstoffeinspritzung und/oder Schmiermittelfördereinrichtungen wirkungsvoll auf kleinstem Raume kombiniert, wobei die Kurbelwelle als Antriebsorgan verwendet wird.

[0008] Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So können die gemeinsamen durch die Kurbelwelle über das aus dem Schraubenrad und den Gegenrädern bestehenden Getriebe angetriebenen Antriebswellen für die Schmiermittel- und/oder Kraftstoffpumpe parallel oder V-förmig zueinander ausgerichtet sein. Im wesentlichen kann hierdurch die für die betreffende Vorrichtung als Nebenaggregat günstigste Formgestaltung ausgewählt werden.

[0009] Nach einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist einem der Gegenräder beiderseits je eine Fördereinheit für Schmiermittel zugeordnet, wobei vorzugsweise die beiden Fördereinheiten von einer Hubscheibe an einer der Fördereinheiten antreibbar sind. Als Hubscheibe dient hier die bereits genannte stirnseitige Schrägfläche der Kolbenstange. Um durch die genannten Fördereinheiten verschiedene Fördermengen transportieren zu können, besitzen die Fördereinheiten für das Schmiermittel verschieden große wirksame Kolbenflächen. Vorzugsweise treibt das andere Gegenrad in diesem Falle die Kraftstoffpumpe, die ebenfalls als Tauchkolbenpumpe ausgebildet ist, an.

[0010] Alternativ hierzu kann einem der Gegenräder beiderseits jeweils eine Fördereinheit zugeordnet sein, wovon eine dieser Fördereinheiten als kontinuierlich arbeitende Kraftstoffpumpe und die andere Fördereinheit eine in der Fördermenge verstellbare Schmiermittelpumpe ist. Die einfachste Möglichkeit für eine Hubverstellung der Fördereinheit besteht darin, daß der als Anschlag dienende Hubstift mit einer Stellschraube verbunden wird, die in einem gehäusefesten Gewinde verdrehbar ist und mit der die Axiallage des Hubstiftes individuell eingestellt werden kann. Gleichermaßen ist es möglich, über eine Verstellvorrichtung die Radiallage des Hubstiftes in Bezug auf die Längsachse des Kolbens der Pumpe zu verändern. Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform wird vorzugsweise dem anderen Gegenrad (auf der gegenüberliegenden Seite der Kurbelwelle) eine fest einstellbare Schmiermittelpumpe zugeordnet. Für die regelbare Schmiermittelpumpe, die auf der gleichen Seite wie die Kraftstoffpumpe angeordnet ist, bietet sich als Ort für die Stelleinheit eine Achse oberhalb der Achsen der Gegenräder an, die vorzugsweise quer zur Kurbelwellenachse liegt.

[0011] Das die Kraftstoffpumpe treibende Gegenrad wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung axial beidseitig im Gehäuseblock geführt; entsprechendes gilt für das die Schmiermittelfördereinrichtung treibende Gegenrad. Vorzugsweise steht der Kolben oder die Hubscheibe der regelbaren Schmiermittelpumpe und/oder der Kraftstoffpumpe mit dem zugeordneten Gegenrad drehfest, aber schubbeweglich im Eingriff. Schließlich können alle Schmiermittelpumpen als regelbare Fördereinheiten ausgebildet sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0012] Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3

im Schnitt quer zur Kurbelwellenachse jeweils unterschiedliche Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und bester Weg zur Ausführung der Erfindung

[0013] Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtungen besitzen jeweils in einem Gehäuse 10 ein auf der Kurbelwelle 11 angeordnetes Schraubenrad 12, das auf gegenüberliegenden Seiten mit Gegenrädern 13 und 14 in Eingriff steht. Das Gegenrad 13 treibt die im Gehäuseteil 15 angeordnete Schmiermittelpumpe 16 über deren Antriebswelle 17 an, wobei die Antriebswelle 17 gleichzeitig den Kolben der Schmiermittelpumpe 16 den Lagerzapfen für das Gegenrad 13 bildet. Dieser Kolben 18a weist eine stirnseitige Schrägfläche 18 als Hubscheibe auf, die gegen einen im Gehäuse 15 über eine Einstellschraube 19 gehaltenen Hubstift 20 anliegt. Bei Drehung des Gegenrades 13 führt die Antriebswelle 17 oszillierende Auf- und Abbewegungen aus, wodurch das (siehe Fig. 1) in die Einlaßstutzen 21, 22 geförderte Öl unter Druck in die Auslässe 23, 24 gepreßt wird. Bei dieser oszillierenden Bewegung wird die Antriebswelle durch die Feder 25 unterstützt. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden somit von der Antriebswelle 17 zwei die Schmiermittelpumpe 16 bildende Fördereinheiten 161 und 162 angetrieben, deren Pumpwirkung aufgrund der unterschiedlichen wirksamen Kolbenflächen verschieden groß ist.

[0014] In entsprechender Weise bildet die Antriebswelle 26 auf der gegenüberliegenden Seite einen Lagerzapfen für das Gegenrad 14 und dient zum Antrieb einer Kraftstoffpumpe 27, deren Fördereinheit 28 über den Einlaßstutzen 29 Kraftstoff ansaugt und in den Auslaßstutzen 30 pumpt. Die beiden Antriebswellen für die Schmiermittelpumpe 16 und die Kraftstoffpumpe 27 sind parallel zueinander ausgerichtet. Hierdurch ergibt sich eine kompakte dichte Bauweise, die bei Verbrennungsmotoren für von Hand geführte Werkzeuge vorteilhaft ist. Alternativ hierzu wäre es ebenso möglich, die Antriebswellen 17 und 26 V-förmig zueinander anzuordnen.

[0015] In entsprechender Weise wird in dem in Fig. 2 dargestellten Aggregateblock durch die Kurbelwelle 11 das Schraubenrad 12 angetrieben, das in die Gegenräder 13, 14 eingreift. Auch hier dient die Antriebswelle 17 als Lagerzapfen für das Gegenrad 13. Die Antriebswelle 17 ist Teil einer Schmiermittelpumpe 16, die über den Einlaß 21 das Schmiermittel in den Auslaßstutzen 23 fördert. Entsprechende gleiche Teile, wie die Hubscheibe 18, der Hubstift 20 und die Nachstellschraube 19 sowie die Feder 25, sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 bezeichnet. Auf der gegenüberliegenden Seite dient das Gegenrad 14 und die Antriebswelle 26 sowohl zum Antrieb der Kraftstoffpumpe 27 als auch zum Antrieb der Schmiermittelpumpe 31, die oberhalb der Kraftstoffpumpe 27 angeordnet ist. Die Antriebswelle 26 besitzt an ihrem oberen Ende eine stirnseitige und als Hubscheibe 32 dienende Schrägfläche, die gegen einen verstellbaren Hubstift 33 anliegt. Zur Verstellung des Hubstiftes in längsaxialer Richtung der Antriebswelle 26 dient eine Stelleinheit 34, die über einen manuellen Betätigungshebel 35 bedient werden kann. Der Kolben 36, der Teil der Antriebswelle 26 ist, fördert über einen Einlaß 37 gelangendes Schmiermittel in den Auslaß 38 in nach dem Stand der Technik für Tauchkolbenpumpen bekannter Weise. Konstruktionsgemäß ist die Stelleinheit 34 oberhalb der Antriebswellen 17 und 26 und quer zur Längsachse der Kurbelwelle 11 angeordnet.

[0016] Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung, die entsprechend der Vorrichtung nach Fig. 2 aufgebaut ist, ist die regelbare Stelleinheit 34 zur Regelung der Pumpfördermenge der Schmiermittelpumpe 16 unterhalb der Gegenräder 13 und 14 angeordnet, während die Stellschraube 19 zur axialen Verschiebung des zuvor beschriebenen Hubstiftes 33 und damit zur Regelung der Fördermenge der Schmiermittelpumpe 31 dient. Auch diese als Nebenaggregateblock eines Verbrennungsmotors, insbesondere für Zweitaktmotorkettensägen, ausgebildete Vorrichtung ist kompakt gestaltet und nutzt unter Aufwendung von wenigen Bauteilen die durch die Kurbelwellendrehung beim Motorbetrieb zur Verfügung stehende Energie aus.

Bezugszeichenliste:

[0017] 

Gehäuse

10

Kurbelwelle

11

Schraubenrad

12

Gegenräder

13, 14

Gehäuseteil

15

Schmiermittelpumpe

16

Antriebswelle

17

Schrägfläche

18

Einstellschraube

19

Hubstift

20

Einlaßstutzen

21, 22

Auslässe

23, 24

Feder

25

Antriebswelle

26

Kraftstoffpumpe

27

Fördereinheit

28

Einlaßstutzen

29

Auslaßstutzen

30

Schmiermittelpumpe

31

Hubscheibe

32

Hubstift

33

Stelleinheit

34

Betätigungshebel

35

Kolben

36

Einlaß

37

Auslaß

38

Fördereinheiten

161, 162

Ansprüche

1. Vorrichtung mit Kraftstoffeinspritzung und Schmiermittelfördereinrichtung für Verbrennungsmotoren, vorzugsweise für von Hand geführte Werkzeuge, wie Kettensägen, mit einem auf einer Kurbelwelle (11) angeordneten oder indirekt durch die Kurbelwelle (11) angetriebenen Schraubenrad (12), das mit einem Gegenrad (13) zum Antrieb der Schmiermittelpumpe (16) in Eingriff steht, wobei ein Kolben (18a) der Schmiermittelpumpe (16) einen Lagerzapfen für das Gegenrad (13) bildet und eine stirnseitige Schrägfläche (18) aufweist, die gegen einen im Gehäuse einstellbar gehaltenen Hubstift (20) anliegt, worüber die Fördermenge der Schmiermittelpumpe (16) einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schraubenrad (12) mit zwei Gegenrädern (13, 14) im Eingriff steht, von denen jedes mit einer Antriebswelle (17, 26) für jeweils eine Schmiermittel- (16, 31) und/oder eine Kraftstoffpumpe (27) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswellen (17, 26) für die Schmiermittel- (16, 31) und/oder Kraftstoffpumpe (27) parallel oder V-förmig zueinander ausgerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß einem der Gegenräder (13) beiderseits je eine Fördereinheit (161, 162) für Schmiermittel zugeordnet ist, wobei vorzugsweise beide Fördereinheiten (161, 162) von einer Hubscheibe (18) an einer der Fördereinheiten (162) antreibbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fördereinheiten (161, 162) für Schmiermittel verschieden große wirksame Kolbenflächen aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß einem der Gegenräder (14) beiderseits jeweils eine Fördereinheit zugeordnet ist, wovon eine dieser Fördereinheiten als kontinuierlich arbeitende Kraftstoffpumpe (27) und die andere Fördereinheit eine in der Fördermenge verstellbare Schmiermittelpumpe (31) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem anderen Gegenrad (13) eine fest einstellbare Schmiermittelpumpe (16) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stelleinheit (34) für die regelbare Schmiermittelpumpe (31) in einer Achse oberhalb der Achsen der Gegenräder (13, 14) angeordnet ist, vorzugsweise quer zur Kurbelwellenachse.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das die Kraftstoffpumpe (27) und/oder die Schmiermittelfördereinrichtung (16, 31) treibende Gegenrad (13, 14) axial beidseitig im Gehäuseblock (10, 15) geführt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (36) oder die Hubscheibe (32) der regelbaren Schmiermittelpumpe mit dem zugeordneten Gegenrad (14) drehfest, aber schubbeweglich in Eingriff steht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Schmiermittelpumpen (16, 31) als regelbare Fördereinheiten ausgebildet sind.

Claims

1. A device with fuel injection and lubricant feeding device for internal combustion engines, preferably for manually controlled tools such as chain saws, with a helical gear wheel (12) placed on a crankshaft (11) or indirectly driven by the crankshaft (11), the helical gear wheel being in mesh with a mating gear (13) for driving the lubricant pump (16), whereby a piston (18a) of the lubricant pump (16) constitutes a bearing journal for the mating gear (13) and shows an oblique surface (18) on the face which sits close against a lifting pin (20), adjustably held in the housing, over which the flow rate of the lubricant pump (16) is adjustable,
characterized in
that the helical gear wheel (12) is in mesh with two mating gears (13, 14), each of which is connected with a motor shaft (17, 26) for respectively one lubricant pump (16, 31) and/or a fuel pump (27).

2. A device according to claim 1,
characterized in
that the motor shafts (17, 26) for the lubricant pump (16, 31) and/or the fuel pump (27) are orientated parallel or V-shaped to each other.

3. A device according to claim 1 or 2,
characterized in
that a feeding unit (161, 162) for lubricant is respectively allocated to one of the mating gears (13) on both sides, preferably both feeding units (161, 162 being drivable by an eccentric disk (18) on one of the feeding units (162).

4. A device according to claim 3,
characterized in
that the feeding units (161, 162) for lubricant show effective piston areas which are varying in size.

5. A device according to one of the claims 1, 2 or 4,
characterized in
that respectively a feeding unit is allocated to one of the mating gears (14) on both sides, one of these feeding units being as a continuously working fuel pump (27) and the other feeding unit being a lubricant pump (31) with adjustable flow rate.

6. A device according to claim 5,
characterized in
that a fixed adjustable lubricant pump (16) is allocated to the other mating gear (13).

7. A device according to claim 5 or 6,
characterized in
that the adjusting unit (34) for the adjustable lubricant pump (31) is placed in an axis above the axles of the mating gears (13, 14), preferably transversely to the crankshaft axle.

8. A device according to any of the claims 5 to 7,
characterized in
that the mating gear (13, 14) driving the fuel pump (27) and/or the lubricant feeding device (16, 31) is guided axially on both sides in the housing block (10, 15).

9. A device according to any of the claims 5 to 8,
characterized in
that the piston (36) or the eccentric disk (32) of the adjustable lubricant pump is in mesh with the allocated mating gear (14) by being resistent to torsion but able to a translatory motion.

10. A device according to any of the claims 1 to 9,
characterized in
that all lubricant pumps (16, 31) are configured as adjustable feeding units.

Revendications

1. Dispositif avec injection de carburant et dispositif de refoulement de lubrifiant pour moteurs à combustion interne, de préférence pour outils commandés manuellement comme des scies à chaîne avec une roue hélicoïdale (12), placée sur un arbre-manivelle (11) ou entraînée indirectement par l'arbre-manivelle (11), qui est engrenée avec une roue antagoniste (13) pour l'entraînement de la pompe à lubrifiant (16), un piston (18a) de la pompe à lubrificant (16) formant un palier pour la roue antagoniste (13) et présentant une surface oblique (18) sur le côté face qui repose contre une cheville de levage (20), maintenue réglable dans le bâti, par laquelle le volume de refoulement de la pompe à lubrifiant (16) est réglable,
caractérisé en ce
que la roue hélicoïdale (12) est engrenée avec deux roues antagonistes (13, 14) dont chacune est reliée à un arbre moteur (17, 26) pour respectivement une pompe à lubrifiant (16, 31) et/ou une pompe à carburant (27).

2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce
que les arbres moteurs (17, 26) pour la pompe à lubrifiant (16, 31) et/ou la pompe à carburant (27) sont orientés parallèlement ou en forme de V l'un par rapport à l'autre.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce
que respectivement une unité de refoulement (161, 162) pour lubrifiant est affectée à une des roues antagonistes (13) des deux côtés, de préférence deux unités de refoulement (161, 162) pouvant être entraînées par un disque d'excentrique (18) sur l'une des unités de refoulement (162).

4. Dispositif selon la revendication 3,
caractérisé en ce
que les unités de refoulement (161, 162) pour lubrifiant présentent des surfaces de piston efficaces de différente taille.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 4,
caractérisé en ce
que respectivement une unité de refoulement est affectée des deux côtés à l'une des roues antagonistes (14), l'une de ces unités de refoulement étant une pompe à carburant (27) fonctionnant en continu et l'autre unité de refoulement étant une pompe à lubrifiant (31) à volume de refoulement réglable.

6. Dispositif selon la revendication 5,
caractérisé en ce
qu'une pompe à lubrifiant (16) réglable de manière fixe est affectée à l'autre roue antagoniste (13).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6,
caractérisé en ce
que l'unité de réglage (34) pour la pompe à lubrifiant réglable (31) est placée dans un axe au-dessus des axes des roues antagonistes (13, 14), de préférence transversalement par rapport à l'axe de l'arbre-manivelle.

8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7,
caractérisé en ce
que la roue antagoniste (13, 14) qui entraîne la pompe à carburant (27) et/ou le dispositif de refoulement de lubrifiant (16, 31) est guidée axialement des deux côtés dans le bloc du bâti (10, 15).

9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8,
caractérisé en ce
que le piston (36) ou le disque d'excentrique (32) de la pompe à lubrifiant réglable est engrené avec la roue antagoniste affectée (14) en étant résitant à la torsion mais apte à un mouvement de translation.

10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce
que toutes les pompes à lubrifiant (16, 31) sont configurées comme des unités de refoulement réglables.

Zeichnung