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Die t indung betrifft ine Einrichtung zur dreh-
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zahlabhängigen ver@@lung des relativen Drehwinkels zwischen zwei drangekuppelten
Bauteilen mit gemeinsamer DRehachse, mit einem Fliehkraftmeßwerk, dessen federbelast@@@Fliehgewichte
@@@@ils über in einer Radialebene unterschiedliche Führungsrichtung aufweisende
Gleitfuhr@@gen mit beiden Bauteilen zusammenwirken, wobei einer @@@ Bauteile, abgesehen
von einer Durchtritt@@teile, innerhalb des gehäuseartig ausgebildeten und mit ri@@nigem
Schmiermedium zumindest teilweise gefüllten anderen Bauteils angeordnet und gegenüber
diesel nach Art eines Gleitlagers zentriert ist.
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Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 20 47
512 bekannt und dient dort dazu, den Förderbeginn einer von einer Brennkraftmaschine
angetriebenen Kraftstoff-Einspritzpumpe drehzahlabhängig relativ zu einer bestimmten
Kurbelwinkelstellung der Brennkraftmaschine zu verstellen. Nachteilig bei dieser
bekannten Einrichtung ist insbesondere die Tatsache, daß das Zentrierungslager der
beiden in ihrem relativen Drehwinkel zueinander verstellbaren drehgekuppelten bauteile
infolge der Ahördnung und Ausführung der beiden die Verstellung bewirkenden Gleitführungen
insbesonders bei höheren Drehzahlen nur schlecht zu schmieren ist, bzw. @@ sogar
zum Trockenlaufen dieser Lagerfläche swie auch der Gleitrührungen kommt, was grosse
Abnützung, frühzeitigen Ausfall, ungenaue Verstellunng, hohe Verstellkräfte und
damit auch viel Bauraum für die Unterbringung von größen Fliehgewichten zur Sicherstellung
der Funktion der Einrichtung bedingt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile
der bekannten Einrichtung zu vermeiden und insbesonders eine Einrichtung der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß im gesamten Betriebsbereich eine gute Schmierung
des Zentrierungslagers sichergestellt ist, wobei weiters auch eine platzsparende
Anordnung der Einrichtung trotz Sicherstellung der gewünschten Funktion gegeben
sein soll.
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Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß
die Lagerfläche des Zentrierungslagers im Bereich des im Betrieb der Einrichtung
infolge der Fliehkraft nach außen gedrückten Schmiermediums liegt, Da im Betrieb
der Einrichtung das flüssige Schmiermedium innerhalb des gehäuseartig ausgebildeten
Bauteils stets zufolge der Fliehkraft in die am weitesten von der Drehachse entfernten
Bereiche gedrückt wird, ist durch eine Anordnung der Lagerfläche des Zentrierungslagers
in diesem Bereich sichergestellt, daß der Druck des Schmiermediums mit zunehmender
Drehzahl sogar noch erhöht wird, womit die auf diese Weise erhaltene Einrichtung
bei höheren Drehzahlen und damit üblicherweise höheren über die Einrichtung zu übertragenden
Drehmomenten eine gegenüber niedrigen Drehzahlen noch erleichterte Verstellbarkeit
besitzt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung
ist die Lagerfläche des Zentrierungslagers an der Innenseite der Mantelfläche des
im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten gehäuseartigen Bauteils angeordnet,
womit auf sehr einfache Weise der zur Verfügung stehende Bauraum optimal für die
Verbesserung der Schmierung des Zentrierungslagers ausgenutzt ist.
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Eine weitere Verbesserung der Ausnutzung des Bauraumes der Einrichtung
ist gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch möglich, daß der Bereich
innerhalb der Lagerfläche des Zentrierungsla-
gers zur Aufnahme
des Fliehkraftmeßwerks dient. Auf diese Weise kann eine äußerst kompakte Bauweise
mit hohem Arbeitsvermögen erhalten werden.
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Besonders vorteilhaft ist es schließlich, wenn der Durchmesser der
Lagerfläche des Zentrierungslagers wesentlich größer ist als der mittlere Durchmesser
des an der Durchtrittsstelle des inneren Bauteiles durch den gehäuseartigen Bauteil
gebildeten Spalts, der eine Dichtung gegen Austritt von Schmiermedium aufweist,
da damit einerseits die Lagerfläche des Zentrierungslagers im Betrieb der Einrichtung
im Bereich von hohem Schmiermediumdruck und andererseits die Dichtung im Bereich
von geringem bzw. bei entsprechend niedrigem Füllstand oder entsprechend hoher Drehzahl
sogar verschwindendem Schmiermediumdruck liegt, Die Erfindung wird ihm folgenden
anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine erfindungsgemäße
Einrichtung im Stillstand bzw. bei geringen Drehzahlen, Fig. 2 zeigt einen der Fig,
1 entsprechenden teilweisen Schnitt bei hohen Drehzahlen der Einrichtung, Fig. 3
zeigt eine Ansicht entlang des Pfeiles III in Fig. 2, Fig. 4 zeigt einen Schnitt
entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie
V-V in Fig. 2 und Fig. 6 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht bei abgenommenem
Dichtung deckel.
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Auf einem kegelstumpfförmigen Ansatz 1 einer Welle 2 sitzt ein mit
einer entsprechenden Nabe 3 versehener, üblicherweise als Mitnehmer bezeichneter,
Bauteil 4, der mittels einer Hutmutter 5, die auf einem Gewindeansatz 6 aufgeschraubt
ist und gegen eine Scheibe 7 drückt, befestigt ist. Zur Drehsicherung ist eine Nutfeder
oder ein ähnlicher Bauteil - hier mit 8 bezeichnet - vorgesehen; ein Ring 9 am Außenumfang
der Hutmutter 5 dient zur Abdichtung bzw. auch zur Drehsicherung.
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Die Nabe 3 des Bauteils 4 ist über einen diagonal verlaufenden Führungsträger
10 (siehe auch Fig. 6) mit einem Zylindermantel 11 in Verbindung, der an seiner
Außenseite als Lagerfläche 12 ausgebildet ist, Der Bauteil 4 ist - abgesehen von
einer Durchtrittsstelle 13, an der eine Gleitringdichtung 14 angeordnet ist - innerhalb
eines gehäuseartig ausgebildeten anderen Bauteils i5 - üblicherweise als Gehäuse
angesprochen - angeordnet und gegenüber diesem nach Art eines Gleitlagers an der
Lagerfläche 12 zentriert.
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Der Bauteil 15 besteht dabei im wesentlichen aus dem eigentlichen
Zentrierungsteil 16 sowie einem stirnseitig mit diesem verschraubten Dichtungsdeckel
17, der die Gleitringdichtung 14 trägt und mittels einer weiteren Dichtung 18 gegen
den Zentrierungsteil 16 abgedichtet ist.
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Der auf hier nicht weiter behandelte Art zur Einleitung bzw. übertragung
eines Drehmoments ausgebildete Bauteil 15 weist im Achsbereich eine Montageöffnung
für die Hutmutter 5 auf, welche im normalen Betrieb der Einrichtung mittels einer
Verschlußschraube 19 verschlossen und mit einer Dichtung 20 abgedichtet ist.
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Innerhalb der Lagerfläche 12 das Zentrierungslagers bzw. innerhalb
des Zylindermantels 11 ist ein Fliehkraftmeßwerk 21 angeordnet, das zur drehzahlabhängigen
Verstellung des relativen Drehwinkels zwischen den beiden Bauteilen 4 und 15 dient.
Dieses Fliehkraftmeßwerk weist zwei im wesentlichen sichelförmig ausge-
bildete
Fliehgewichte 22 auf, die über je zwei Federwerke 23 zusammengespannt sind und die
sich je nach der Drehzahl der gesamten Einrichtung in einer mehr oder weniger weit
von der Achse 24 entfernten Stellung befinden.
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Die Federwerke 23 des Fliehkraftmeßwerkes 21 haben jeweils - wie
in Fig. 4 rechts und in Fig. 5 links dargestellt - ein zentrales Führungsstück 25,
an dem über eine Schraube 26 ein äußerer Federteller 27 befestigt ist, sowie einen
inneren Federteller 28, der zur Abstützung einer der beiden Federn 29 dient; die
äußere Feder 30 ist dabei unmittelbar am Fliehgewicht 22 abgestützt. Damit ist sichergestellt,
daß bei steigender Drehzahl der Einrichtung vorerst die Fliehgewichte 22 gegen die
Kraft der Feder 30 alleine und erst ab einer gewissen Drehzahl zusätzlich auch gegen
die Kraft der Feder 29 nach außen gehen, was eine Beeinflussung der Verstellcharakteristik
der Einrichtung erlaubt.
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Andererseits ist es natürlich auch möglich - wie im linken Teil der
Fig. 4 bzw. rechten Teil der Fig. 5 dargestellt - jeweils die Federwerke mit nur
einer einzelnen Feder 30 und entsprechenden Federtellern 27', 28' auszustatten.
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Der Vollständigkeit halber ist hier darauf hinzuweisen, daß die Fig.
1 und 4 die Fliehgewichte 22 in ihrer inneren Stellung - also bei geringer Drehzahl
bzw. stehender Einrichtung - und die Fig. 2 und 5 die Fliehgewichte in ihrer äußeren
Stellung - also bei hoher Drehzahl der Einrichtung - zeigen, Die Fliehgewichte 22
weisen an ihrer in den Fig. 1 und 2 rechten Seite Gleitführungen 31 (siehe Fig.
6) auf, die mit den parallel verlaufenden Seitenflächen des Führungsträgers 10 des
Bauteils 4 zusammenwirken und eine radiale Führung der drehzahlabhängigen Bewegung
der Fliehgewichte 22 gegenüber dem Bauteil 4 sicherstellen. Auf der gegenüberliegenden,
in den Fig. 1 und 2 linken Seite, weisen die Fliehgewichte
Gleitführungen
32 (siehe Fig, 4 und 5) auf, die in einem Winkel 33 zur Führungsrichtung der anderen
Gleitführungen 31 liegen und mit Gleitstücken 34 zusammenwirken. Die Gleitstücke
34 sind dabei an Bolzen 35 um Achsen 36 verschwenkbar gelagert, wobei die Bolzen
35 ihrerseits in entsprechenden Bohrungen des Zentrierungsteils 16 des Bauteils
15 festgehalten sind.
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Durch die sich bei steigender Drehzahl entgegen der Wirkung der Federwerke
23 bewegenden Fliehgewichte 22 wird zufolge der gegeneinander geneigt verlaufenden
Gleitführungen 31 und 32 eine relative Verdrehung der über die Fliehgewichte 22
drehgekuppelten Bauteile 4 und 15 erzwungen, welche beispielsweise in der Größenordnung
von 5° - 100 liegen kann.
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Der Innenraum der Einrichtung ist in hier nicht dargestellter Weise
zumindest teilweise mit flüssigem Schmiermedium gefüllt, welches zur Schmierung
der Gleitführungen 31, 32, über Bohrungen 37 zur Schmierung der Lagerung der Gleitstücke
34, und über Bohrungen 38 im Zylindermantel 11 auch zur Schmierung der Lagerfläche
12 des Zentrierungslagers zwischen dem Bauteil 4 und dem Bauteil 15 dient. Besonders
vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Anordnung der Lagerfläche 12 des Zentrierungslagers
im Bereich des im Betrieb der Einrichtung infolge der Fliehkraft nach außen gedrückten
Schmiermediums, da damit ein mit steigender Drehzahl ansteigender Schmiermediumdruck
im Bereich dieser Lagerfläche gegeben ist. Durch die weiter innen, das heißt näher
zur Achse 24, liegende Gleitringdichtung 14 ist der dort anstehende Schmiermediumdruck
wesentlich geringer bzw, bei entsprechender Drehzahl oder entsprechendem Füllstand
des Schmiermediums sogar verschwindend, was die Abdichtung der Einrichtung im Betrieb
sehr erleichtert.
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Der Vollständigkeit halber ist noch auf Fig. 3 hinzuweisen, welche
die Anordnung von Vertiefungen 39
im Dichtungsdeckel 17 zeigt,
welche den Angriff eines Verdrehwerkzeuges für die Verschraubung des Dichtung deckels
17 mit dem Zentrierungsteil 16 erlauben.