CENTRIFUGAL SWITCH

Abstract: 1. Centrifugal switch for controlling or turning off, resp., of an internal combustion engine, particularly of an electronically controlled diesel engine, comprising at least two flyweights (5) arranged at or in a rotatable shaft (1) and displaceable against the force of a spring (3; 22) about a pin (6) at or near one face end (14) of the shaft (1) and transverse to the axis (13) of the shaft (1), said flyweights (5) after a predetermined stroke cooperating with an electrical switch (11) whose operating member (12) lies in the range of the face of the shaft (1) and is actuatable by the flyweights, characterised in that the flyweights (5) are arranged in a face bore of the shaft (1) and are guided in axial slots (4) of the shaft and displaceable outwardly against the force of the spring (3; 22) which is located in an axial bore (2) of the shaft (1) or in a housing (21) mounted at the face end of the shaft, and that the flyweights are formed as hook-shaped punched parts.

Description: Fliehkraftschalter Fliehkraftschalter für die Abregelung bzw. Abschaltung einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines elektronisch geregelten Dieselmotors, mit an oder in einer drehbaren Welle um eine quer zur Achse der Welle angeordnete Anlenkachse an oder nahe einem Stirnende der Welle entgegen der Kraft einer Feder verlagerbaren Fliehgewichten, welche nach einem vorbestimmten Hub mit einem elektrischen Schalter zusammenwirken , dessen Betätigungsglied im Bereich der Stirnfläche der Welle angeordnet ist und von den Fliehgewichten betätigbar ist. Eine derartige Ausbildung ist beispielsweise der GB-A 2 056 180 zu entnehmen. Der Aufbau dieser bekannten Einrichtung ist relativ aufwendig. Insbesondere bei elektrischen oder elektronischen Reglern für Verbrennungskraftmaschinen kommt es bei hoher thermischer Belastung der elektronischen Bauteile oder aber bei mechanischer Beschädigung von Schaltungsteilen zu einem Versagen der Elektronik, womit die Gefahr einer Zerstörung der Verbrennungskraftmaschine verbunden ware. Zwar sind elektronische Schaltungen in der Regel so ausgelegt, dass sie auch bei Ausfall der Spannungsversorgung noch eine sichere Abschaltung der Verbrennungskraftmaschinen gewährleisten, jedoch wird allgemein zusätzlich zu einer elektronischen Regelung ein mechanischer Fliehkraftschalter vorgesehen, welcher bei Versagen der Elektronik durch ein gegen die Kraft einer Feder bewegliches Fliehgewicht über einen elektrischen Schalter die Kraftstoffzufuhr des Motors unterbricht. Eine unzulässig hohe Drehzahl der Brennkraftmaschine kann auch im Schubbetrieb beim Bergabfahren auftreten. Das Fliehgewicht ist bei diesen einfachen Fliehkraftschaltern als leicht exzentrisch gelaqertes Fliehgewicht an oder in der Pumpenwelle oder einer Motorwelle qeführt und gelanat bei einer vorgegebenen Drehzahl aus einer definierten Innen lage in eine zweite definierte Aussenlage. Die Abschaltung des Motors soll hiebei bei einer Drehzahl mit Sicherheit eintreten, welche unmittelbar über der höchsten zulässigen Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine, das heisst in der Regel über der oberen Leerlaufdrehzahl, liegt. Bei den bekannten Ausbildungen derartiger Fliehkraftschalter ragt ein Stift über den Umfang der mit dem Regler bzw. der Pumpe oder dem Motor rotierenden Welle hinaus und betätigt nach einem vorbestimmten Hub einen elektrischen Schalter, der einen Stromkreis schliesst oder unterbricht. Der elektrische Schalter wird dadurch in eine Position umgelegt, bei welcher sein Betätigungsorgan aus dem Wirkungsbereich des Stiftes gelangt. Die Kraftstoffzufuhr des Motors kann hiebei beispielsweise durch die Rückdrückuna der Regelstange über eine im Normalfall durch den Kraftstoffdruck über eine Membrane belastete Feder unterbrochen werden, wobei der elektrische Schalter die Öffnung eines den Kraftstoffdruck haltenden Magnetventils bewirkt. Ebenso kann ein Absperrventil in der Kraftstoffleitung geschlossen werden. Der Mikroschalter kann aber auch einen Stromkreis schliessen, welcher ihn in der weiteren Folge in der angezoaenen Stellung festhält und die Kraftstoffeinspritzung in dem Verbrennungsmotor unterbricht. Es kann auch eine Warnlampe am Instrumentenbrett zur Information des Fahrzeuqlenkers durch den Mikroschalter unter Spannung gesetzt werden. In iedem Fall muss für das neuerliche Starten entweder ein Wiederstartknopf betätigt werden oder aber der Startschlüssel in die stromlose Stellung qebracht werden, wodurch der Mikroschalter wieder in die Ausgangsstellung zurückgelangt. Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen Fliehkraftschalter der eingangs genannten Art mit möglichst einfachem und betriebssicherem Aufbau 7u schaffen, welcher in einfacher Weise einstellbar ist und gegen die Finbaulage und gegen Schwinqungen unempfindlich ist. Weiteres soll durch den erfindungsqemässen Fliehkraftschalter der Abgriff der Bewegung der Fliehgewichte für die Betätiqunq des iroschalters besonders betriebssicher ausgphildet sein. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemaBe Fliehkraftschalter im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Fliehgewichte in einer stirnseitigen Bohrung der Welle angeordnet und in axialen Schlitzen der Welle geführt sind und gegen die Kraft einer in einer axialen Bohrung der Welle angeordneten Feder auswärts oerlagerbar sind. Die Anordnung von wenigstens zwei Fliehqewichten, welche symmetrisch angeordnet sind, bringt eine bedeutende Verringerunq der Empfindlichkeit gegen die Einbaulage und gegen Schwingunqen mit sich. Eine Auslösung des elektrischen Schalters durch das der Fliehgewichte wird auf diese Weise mit Sicherheit vermieden. Die Anordnung der Fliehgewichte an oder nahe einem Stirnende einer Welle ermnglicht die erfindungsgemässe Ausbildung, bei welcher der Mikroschalter durch eine Auslösebewegung der Fliehgewichte in Achsrichtung der Welle betätigt wird, und eine derartige Auslösung in Achsrichtung der Welle hat besondere Vorteile in Bezug auf den Verschleiss des Betätigungsgliedes des elektrischen Schalters. Dadurch, dass die Fliehgewichte in einer stirnseitigen Bohrung der Welle angeordnet und in axialen Schlitzen der Welle qeführt sind, ergibt sich eine besonders einfache und billige Konstruktion, bei welcher die Fliehgewichte exakt geführt sind. Hiebei können die Fliehgewichte als hakenförmige Stanzteile ausgebildet sein und vorzugsweise nahe ihrer Anlenkachse gegen einen von einer Druckfeder belasteten axial in der Welle verschieblichen Federteller, insbesondere einen Kolben, abgestützt sein. Nach Entfernung der Fliehgewichte, welche durch den einfachen Aufbau ohne Schwierigkeiten möglich ist, lässt sich auch die Druckfeder entsprechend den Erfordernissen in ihrer Kraft einstellen und es ergibt sich damit eine besonders einfache Montage und Justierung. Da die Auslösung des Mikroschalters in Achsrichtung der Welle erfolgt, kann die Ausbildung so getroffen werden, dass die Aussenlage der Fliehgewichte durch ein auf das Stirnende der Welle aufgeschobenes Rohr begrenzt ist. Dieses auf das Stirnende aufgeschobene Rohr dient hiebei gleichzeitig als Schutz der Fliehgewichte gegen Verschmutzung oder mechanische Beschädigung. Eine vollständige Kapselung des Fliehgewichtsschalters kann dadurch erreicht werden, dass die freien Enden der Fliehgewichte über einen koaxial zur Welle geführten Bolzen mit dem elektrischen Schalter zusammenwirken, wobei der koaxial zur Welle geführte Bolzen in einer geschlossenen Stirnfläche des auf die Welle aufzuschiebenden Rohres eingeführt sein kann. ErfindungsemB kann die Ausbildung für eine besonders leichte Einstellbarkeit der Auslösecharakteristik so getroffen sein, dass die die Fliehgewichte belastende Feder in einem am Stirnende der Welle festgelegten Gehäuse angeordnet ist und dass der an den Fliehgewichten anliegende Federteller einen axialen Fortsatz trot, welcher den der Stirnseite der Welle zugewandten Federteller durchsetzt und mit dem elektrischen Schalter zusammenwirkt. Der der Stirnseite der Welle zugewandte Federteller kann hiebei ohne Zerlegen des Fliehgewichtsschalters und insbesondere ohne Entfernen der Fliehgewichte verstellt werden, um die Federspannung zu verändern, und es kann auf diese ltieise die gewünschte Drehzahl, bei welcher der Schalter betätigt werden soll, genau und einfach justiert werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1, 2 und 3 eine erste Ausführunqsform des erfindungsgemässen Fliehkraftschalters, wobei Fig. 1 einen Axialschnitt durch das nde der Welle, Fia. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles TT der Fig. 1 und Fig. 3 einen Teil der Fig. 1 bei verschwenkten Fliehgewichten darstellt. Fig. 4 zeigt einen Schnitt analoa der Fig. 1 durch eine ahgewandelte Ausführungsform und Fig. 5 eine weitere Ausbildung des erfindungsgemässen Fliehkraftschalters in einem Schnitt analog der Fig. 1. In Fig. 1 ist die Welle einer nicht dargestellten Einspritzpumpe mit 1 bezeichnet. Anstelle der Einspritzpumpenwelle kann eine beliebige mit einer der Motordrehzahl proportionalen Drehzahl rotierende Welle für den erfindungsgemässen Schalter verwendet werden. In dieser Welle 1 ist eine zentrale Sackbohrung 2 angeordnet, welche die Druckfeder 3 aufnimmt. Das Ende der Welle 1 weist in Achsrichtung verlaufende Schlitze 4 auf, in welchen die als Stanzteile ausgebildeten Fliehgewichte 5 in radialer Richtung geführt sind. Die Fliehgewichte sind hiebei um eine von einem Ouer- bolzen 6 gebildete Achse schwenkbar gegen einen von der Druckfeder 3 heaufschlagten Kolben 7 abqestützt. Die Vorspannung der Feder kann durch Beilagscheiben 8 am Grund der Sackbohrung unterhalb des zweiten Federtellers 9 verstellt werden. Durch die Druckfeder 3 werden die Fliehgewichte 5 in ihre Innenlage an einen Bolzen 10 aedrückt. Der Mikroschalter 11 weist ein Betätiaungsglied 12 auf, welches in den Bereich der Achse 13 der Welle 1 am Stirnende 14 der Welle raqt. Die Fliehgewichte 5 sind hiebei so ausgestaltet, dass die Fliehkraft bei einem geringfügigen Ausschwenken stark ansteigt, so dass sie bei Erreichen der Auslösedrehzahl schlagartig nach aussen bewegt werden. Die Aussenlage wird durch ein auf die N7elle 1 aufgeschobenes Rohr 15 begrenzt. Bei der Verschwenkung der Fliehgewichte nach aussen gelangen die Enden 16 der Fliehgewichte 5 in eine in Achsrichtung der Welle nach aussen verlagerte Stellung, wie dies in Fig. 3 darstellt ist und betätigen auf diese Weise das Betätigungsglied 12 des tfikroschalters 11. In den Fig. 2 und 3 wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gewählt, wobei die Fiq. 3 dieieniae Lage der Fliehgewichte 5 darstellt, bei welcher eine Betätigung des Mikroschalters 11 erfolgt ist. Das Rohr 15 kann nach dem nufschieben auf die Welle 1 in seiner aufgeschohenen Lage durch Einrollen in die Nut 17 festgelegt werden. Die Ausbildung nach Fig 4 unterscheidet sich von der Ausbildung nach Fig. 1 bis 3 lediqlich dadurch, dass das Rohr 15 eine Stirnwand 18 aufweist, in welcher ein Bolzen 19 in Richtung der Achse 13 der Welle 1 geführt ist. Der Bolzen 19 kann hiebei in seiner Innenlaae durch eine Feder 20 gehalten werden. Im übrigen wurden auch bei dieser Figur die Bezugszeichen der Fig. 1 bis 3 beibehalten, wobei die Betätigung des Mikroschalters 11 unter Vermittlung des Bolzens 19 erfolgt und durch die Stirnwand 18 des Rohres 15 ein vollkommen aeschlossener und damit gegen Verschmutzung geschützter Aufbau erzielt wird. Bei der Ausbildung nach Fig. 5 sind die Fliehgewichte 5 gegen eine in eine gesonderten Federnehruse 21 aufgenommene Druckfeder 22 abgestützt und um die von einem Bolzen 6 gebildete Schwenkachse schwenkbar. Das Federqehäuse 21 ist am Stirnende der Welle 1 festaelegt und die Aussenlage der Fliehqeichte 5 ist wiederum durch ein aufgeschobenes Rohr 15 begrenzt. Der innen liegende Federteller 23 ist mit einem axialen Fortsatz 24 verbunden, welcher den aussen liegenden Federteller 25 zentral durchsetzt. Der aussen liegende Federteller 24 ist in das Federgehäuse 21 einschraubbar und in seiner Lage festlegbar. Durch Verschrauben des aussen liegenden Federtellers 25 wird die Vorspannung der Feder 22 verändert und damit die Ausnsedrehzahl verstellt. Der in Fis. 5 nicht dargestellte Mikroschalter wirkt hiebei mit dem axialen Fortsatz 24 des irnen iegenden Federtellers 23 zusammen.

Claims: Patentansprüche 1. Fliehkraftschalter für die Ahregelung bzw. Abschaltun einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine elektronisch geregelten Dieselmotors, mit an oder in eine drehbaren Welle um eine quer zur Achse der Welle angeordnet Anlenkachse an oder nahe einem Stirnende der Welle entgege der Kraft einer Feder verlagerbaren Fliehaewichten, welch nach einem vorbestimmten Hub mit einem elektrischen Schalte zusammenwirken, dessen Bettigungsglied im Bereich de Stirnflache der Welle angeordnet ist und von de Fliehgewichten betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, da wenigstens zwei Fliehgewichte (5) in einer stirnseitige Bohrung der Welle (1) angeordnet und in axialen Schlitzen (4 der Welle (1) geführt sind und gegen die Kraft einer in eine axialen Bohrung (2) der Welle (1) anoeordneten Feder (3 auswärts verlagerbar sind. 2. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1, dadurch qekenn zeichnet, dass die Fliehgewichte (5) als hakenförmig Stanzteile ausqebildet sind. 3. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch aekenn zeichnet, dass die Fliehgewichte (5) nahe ihrer Anlenkachs (6) gegen einen von einer Druckfeder (3) belasteten axial i der Welle (1) verschieblichen Federteller, insbesondere eine: Kolben (7) abgestützt sind (Fig. 1). 4. Fliehkraftschalter nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenlaae der Fliehgewicht (5) durch ein auf das Stirnende (14) der Welle (1) aufqe schobenes Rohr (15) bearenzt ist. 5. Fliehkraftschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden de Fliehgewichte (5) über einen koaxial zur Welle (1) aeführten Bolzen (19) mit dem elektrischen Schalter zusammenwirken. 6. Fliehkraftschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Fliehgewichte (5) belastende Feder (22) in einem am Stirnende der Welle (1) festgelegten Gehause (21) angeordnet ist und dass der an den Fliehgewichten (5) anliegende Federteller (23) einen axialen Fortsatz (24) trägt, welcher den der Stirnseite der Welle (1) zugewandten Federteller (25) durchsetzt und mit dem elektrischen Schalter zusammenwirkt. (Fig. 5) 7. Fliehkraftschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der der Stirnseite der Welle zugewandte Federteller (25) in Achsrichtung der Welle (1) verstellhar und festlegbar angeordnet ist (Fig. 5).

Inventors: STIPEK, THEODOR, DIPL.-ING. DR.
Applicants: FRIEDMANN & MAIER AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: H01H35
IPC codes: F02B3, H01H35