DE2643146A1

DE2643146A1 - Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE2643146A1
Application number: DE19762643146
Authority: DE
Inventors: Pierre Henri Peltret
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1978-01-12
Also published as: GB1550466A; US4095924A; IT1068462B; BR7606142A; FR2356824A1; CA1052210A; FR2356824B1; JPS535320A; EG13717A

Description

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Anmelder: LUCAS Τ/Αυύ'3^:.·'α.Ιύ3 l,IiITZD

Great King Street, Eirruingiicuu, England

Kr af 15 tof f pumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Fördereinrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung. Die Vorrichtung enthält ein erstes Gehäuse mit mehreren, zur Sinbringung von Kraftstoff in die Brennräume der zugehörigen Maschine in zeitlicher Abstimmung betätigbaren Einspritzpumpen. Den Einspritzpumpen ist eine gemeinsame Steuerung zur Regelung der von den Einspritzpumpen in die Brennräume zu fördernden Kraftstoffmenge zugeordnet. Die Vorrichtung weist ferner ein dem ersten Gehäuse zugeordnetes zweites Gehäuse auf, das einen drehbaren elektromagnetischen Aktuator aufnimmt. Schließlich weist die Vorrichtung eine Kupplung zum Kuppeln der Ausgangswelle des Aktuators mit der Steuerung auf.

In dem ersten Gehäuse befindet sich Schmiermittel zum Schmieren der bewegten Teile der Einspritzpumpen, und dieses Schmiermittel muß vom Aktuator ferngehalten werden. Außerdem muß die Kupplung zwischen der Ausgangswelle des Aktuators und der Steuerung so zweckmäßig ausgestaltet sein, daß die Steuerung mit einer geringen elektrischen

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Kraft betätigt werden kann. Vora Standpunkt der Wartung aus nüssen schließlich die beiden Gehäuse bzw. Gehäuseteile so miteinander verbunden sein, daß sie zum Zweck der Wartung einfach voneinander getrennt und wieder miteinander verbunden v/erden können.

Gemäß der Erfindung enthält bei einer solchen Vorrichtung das zweite Geh'iuse eine erste und zweite, durch eine Trennwand voneinander getrennte Kammer, wobei die Steuerung sich in die erste Kammer hinein erstreckt und der Aktuator in der zv/eiten Kainner angeordnet ist, wobei die äusgangswelle des Aktuators durch die Trennwand ragt und mit ihrer Drehachse isi wesentlichen unter einem rechten Winkel, aber versetzt die Bewegungsrichtung der Steuerung kreuzt und wobei ferner die Abtriebswelle mit der Steuerung in Eingriff bringbare Verbindungsglieder aufweist und wobei schließlich die Trennwand eine mit der Welle zusammenarbeitende Dichtung zur Verhinderung des Schmiermittelübertrittes von der ersten zur zv/eiten Kammer aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig 1 teilweise im Schnitt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung von der Seite gesehen,

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Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch einen Teil der Vorrichtung,

Fig. 4 eine üüisicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 3 und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Anordnung in einer zur Bildebene der Fig. 2 senkrechten Ebene.

Die Vorrichtung weist ein erstes Gehäuse 10 und ein zweites Gehäuse 11 auf. Beide Gehäuse sind durch Bolzen miteinander verbunden.

Das Gehäuse 10 nimmt mehrere einzelne Kraftstoffeinspritzpumpen 12 an sich bekannter Art auf. Der Antrieb der Pumpen 12 zur Förderung des Kraftstoffes mit den Pumpenkolben erfolgt mit Nocken 13 einer allen Pumpen gemeinsamen Nockenwelle 14. Der Lagerung der Nockenwelle in dem Gehäuse 10 dient ein Lager 15 an der einen Wand 16 des Gehäuses . Eine ähnliche Lagerung erfolgt am anderen Wellenende und gegebenenfalls zwischen den beiden Wellenenden.

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Am nicht dargestellten Gehäuseende erstreckt sich die Nockenwelle durch eine öffnung, um während des Betriebes mit einer nntriebskupplung gekuppelt zu sein und in zeitlicher Abstimmung von der zugehörigen Brennkraftraaschine angetrieben zu werden. Jede Sinspritzpumpe ist mit einer Feder versehen, die die Bewegung des jeweiligen Pumpenkolbens in der Richtung bewegt, in der Kraftstoff im Ansaughub in die Punpenkaraiaer gesaugt wird. Durch Verstellen der Pumpenkolben kann die Menge des von jeder Pumpe geförderten Kraftstoffes verändert werden, der durch die Auslaßöffnungen der Pumpen beim Einspritztakt in die Brennräume gelangt. Hierzu ist ein Regelglied 17 (Regler) vorgesehen, das sich über die Länge der Pumpe erstreckt. Auf dem Regelglied sind KupplungsgäbeIn 1S montiert, die mit Armen 19 zusammenarbeiten, die wiederum mit den Pumpenkolben verbunden sind. Das Regelgliea 17 ist axial verstellbar, um den Arbeitswinkel der Pumpen zur Veränderung des Fördervolumens zu verstellen. Im gewählten Beispiel bewirkt ein Verstellen des Regelgliedes nach rechts eine Verringerung des ForderVolumens der Pumpen. Vorteilhafterweise hat das Regelglied Vierkantquerschnitt und es ist in einer Lagerbüchse 20 in der wand 16 des Gehäuses 10 gelagert. Die Lagerbüchse 20 wirkt gleichzeitig als Widerlager für das eine Ende einer Schraubendruckfeder 21, deren anderes Ende sich an einer Anlagefläche eines auf dem Regelglied gelagerten Folgestückes 22 abstützt. Aufgabe

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der Feder 21 ist es, das Regelglied 17 in der Null- oder Minimuiiiförderstellung zu halten.

Das Lager 15 weist ein ?\xialkegelrollenlager 23 auf, dessen Außenring in einer Büchse 24 gehalten ist, die mit ihrem Plansch 25 unter Verwendung von Bolzen 25 an der Wand 1ö des Gehäuses 10 befestigt ist. Die Bolzen 26 sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie gleichzeitig die beiden Gehäuse 10 und 11 an den einander zugekehrten Seiten zusararienhalten.

In dem Gehäuse 11 sind drei Kammern 27, 28 und 29 gebildet. Die der Wand 16 benachbarte Wand des Gehäuses 11 ist mit einer öffnung 30 versehen, durch die das "legelglied 17, das IPolgestück 22 und die Feder 21 hindurchgeführt sind. Außerdem ist diese "iand des Gehäuses 11 mit einer Aussparung zur Aufnahvae des Flansches 25 versehen. Zwischen dem umfang des Flansches 25 und der gegenüberliegenden Wand der Aussparung ist ein Dichtungsring angeordnet, der in einer Wut des Flansches 25 gehalten ist und an der gegenüberliegenden Wand anliegt.

Die Kammer 29 nimmt einen Geschwindigkeitstransducer 31 (Übertrager eines Signals als Kenngröße für die Drehzahl der Nockenwelle 14) auf, der eine in Lagern 33, 34 gelagerte Welle 32 einschließt. Auf der Welle 32 ist ein

Zahnrad 3S angeordnet. Zwischen dem Lager 33 und dem Zahnrad ist eine öldichtung 36 angeordnet, so daß das Lager 33 geschmiert werden und das Gehäuse 10 Schmiermittel aufnehmen kann, ohne daß infolge der Dichtung 36 Schmiermittel in die Kammer 29 gelangt. Das Lager 34 wird während der Montage in Schmierfett gepackt. Der Transducer 31 V7eist ein das Zahnrad 35 umgebendes Polstück 37 auf und sowohl Zahnrad als auch Polstück sind aus magnetisierbarem j-laterial. Der magnetische Kreis aus Zahnrad 35 und Polstück 37 ist durch einen Stator 38 komplettiert, der der Welle 32 benachbart ist. Der Stator trägt zwei Wicklungen 39, deren Anschlüsse in geeigneter iieise aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Das dem Gehäuse 10 zugekehrte Ende der '.'JsIIe 32 v/eist einen Querschlitz 40 auf, in den ein federbalasteter Kolben 41 eingreift, der exzentrisch zur Drehachse der Nockenwelle in einer Bohrung der Nockenwelle 9elagert ist. Die Drehbewegung der Nockenwelle wird demzufolge auf die Welle 32 übertragen. Zahnrad und Polstück 37 erzeugen beim Umlauf der Welle 32 ein alternierendes Signal in der Wicklung, das nach außen geführt wird und dessen Frequenz die Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit der Nockenwelle kennzeichnet.

Gemäß Fig. 2 nimmt die Kammer 23 einen elektromagnetischen Aktuator 42 (Reglersteuerung) mit einem Rotor 43 und einem Stator 44 auf. Der Rotor ist auf einer Welle 45 angeordnet,

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die an ihren Enden in Lagern 46, 47 gelagert ist. Die Drehachse der Welle 45 verläuft im wesentlichen im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Hegelgliedes 17 und ist dieser gegenüber seitlich versetzt. Das untere Lager 47 ist in einer Endplatte 48 angeordnet, die die Kammern 27 und 23 voneinander trennt. Die Endplatte ist mit einem Flansch versehen, der eine an der gegenüberliegenden Wand anliegende Dichtung aufnimmt, so daß die Kammern 27 und 28 flüssigkeitsdicht voneinander getrennt sind. Das Lager 46 ist im Gehäuseteil 49 angeordnet, der zusammen mit einem Deckel 51 eine weitere Kammer 50 bildet. Die Endplatte 43 und der Gehäuseteil 49 sind durch Bolzen 52 zusammengehalten, die durch öffnungen im Stator 44 hindurchragen.

?vit der beschriebenen Lösung ist es nöglich, dsn Aktuator in den Gehäuseteil 49 einzubauen und dann den Gehäuseteil dem verbleibenden Teil des Gehäuses zuzuordnen.

Die Endplatte 48 trägt aine flüssigkeitsdichtung 53, die mit der Uelle 45 zusammenwirkt, um zu verhindern, daß in der Kammer 27 gegebenenfalls enthaltenes Schmiermittel in die Kammer 28 gelangt. Die Welle 45 ragt in äie Kammer 27 und trägt dort eine Hebelanordnung 54, mit der die Drehbewegung der Welle 45 zur Axialbewegung des Regelgliedes 17 umgewandelt wird. Die Hebelanordnung 54 weist eine Büchse 55 auf der Welle 45 auf, die einen Arm 56 mit

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einem nach oben gerichteten Zapfen 57 aufweist. Der Dichtung 53 benachbart ist sine Büchse 58 der Eebelanordnung 54 angeordnet, die ebenfalls auf der Welle 45 sitzt und dieser gegenüber in ürafangsrichtung verdreht werden kann. Die Büchse 58 trägt zwei Arme 59, 60, von denen der Arm 60 einen Anschlag 61 zum Zusammenwirken mit dem Zapfen 57 trägt. Anschlag 61 und Zapfen 57 werden mit einer gewickelten Torsionsfeder 62 in Kontakt gehalten, wozu das eine Ende der Feder G2 am Zapfen 57 und das andere Ende am Arm 60 nahe dem Anschlag 61 befestigt ist.

Der Arm 59 trägt einen Zapfen, auf dem eine Rolle 63 gelagert ist. Sind beide Gehäuse aneinander montiert, dann wirkt die Rolle 63 mit dem Folgestück 22 des Regelgliedes 17 zusammen. Dia Größe der Bewegung der Rolle 63 zusammen mit dem Folgestück 22 und unter der Wirkung der Feder 21 wird durch ainen Anschlagzapfen 64 begrenzt. Die Spannung der Feder 62 reicht aus, um die Drehung des Aktuators auf den Arm 59 zu übertragen, um das Regelglied 17 gegen die wirkung der Feder 21 und gegen etwaige Reibungswidarstände bei dar Bewegung des Regelgliedes und der zusammen mit ihm bewegten Teile verstellen zu können. Im Betrieb wird dem Stator des Aktuators elektrischer Strom zugeführt und die vom Aktuator entwickelte Kraft wird gegen die Kraft der Feder 21 verglichen, so daß das Regelglied 17 eine gewünschte Stellung einnimmt. Wird die Stromzufuhr zum Aktuator unterbrochen, dann führt die Feder 21 das

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Regelglied in seine Nullförderstellung zurück.

Es ist jedoch möglich, daß der Aktuator hängenbleibt und in diesem Fall ist es erforderlich, die Kraftstoffzufuhr zur Maschine zu unterbrechen, um eine Zerstörung der Maschine zu verhindern. Hierzu ist eine manuell zu betätigende Stopsteuerung vorgesehen, die einen Hebel 65 auf der Welle 66 außerhalb des Gehäuses 11 aufweist. Auf der ifelle 66 ist innerhalb der Kammer 27 ein Hebel 67 angeordnet, dessen Bewegungsbereich durch einen Zapfen 68 begrenzt ist, der mit den Endflächen einer bogenförmigen Aussparung im Hebel 67 zusammenwirkt. Das rinde des Hebels 67 ist mit einer Fläche in Eingriff zu bringen, die am Folgestück 22 angeordnet ist. TJird der Hebel 65 verstellt, so wird das Regelglied 17 in seine Hullförderstellung bewegt und während dieser Bewegung wird die Feder 62 gespannt und der Anschlag 61 und der Zapfen 57 werden voneinander getrennt. Der Eebel 65 ist in seiner Stopposition festzuhalten, bis die Maschine zum Stillstand gekommen ist, dann kann er losgelassen werden.

Öie Stromzufuhr zum Aktuator wird mit einem elektrischen Regelkreis mit einem Fliehkraftregler gesteuert, dem der Geschwindigkeitstransducer 31 ein die Geschwindigkeit der zugehörigen Maschine anzeigendes Signal zuführt. Dem

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Tlege !kreis wird außeräsü· ein die Stellung des Regelgliedes 17 anzeigendes Signal zugeführt, das der Transducer 63 in der J.ax<vner 50 erzeugt. Der Transducer 69
schlieft oinen Uotor 7 2 auf einem Verlängerungsstück der "Jslle 45 unä einen Stator 71 ein, der in uem tassenförraigen •Jea'Uiss 72 an?3ordnet ist, aas mittels durch einen Radialflansch geführte Schrauben 73 L·?. Gehäuseteil 49 befestigt ist. Der stator 71 trägt eine liagnetwicklung und zwei
Signalwicklungen.. Die lagnetwicklung wird mit Wechselstrom gespeist und die von den Signalvricklungen erhaltenen Signale verändern sich entsprechend der Tiinkelverstellung zwischen ?.otor 70 und Stator 71 . Zur Einstellung kann
der Stator 71 in üiufangsrichtung am die Drehachse der
w'elle 45 verstellt werden, nachdem die Schrauben 73 entsprechend gelockert wurden. Diese Einstellung kann bei abgenommenem Deckel 51 aber nach der Montage der Pumpe auf der Brennkraftmaschine oder einem Prüfstand vorgenommen werden.

Die beiden Gehäuse 10 und 11 können zu TJartungszwecken völlig voneinander getrennt werden. Die Hebelanordnung ist in der Kammer 27 angeordnet, die mit Schmiermittel gefüllt sein kann. Die Kammer 28 ist von der Kammer 27 durch eine einfache Dichtung zuverlässig getrennt, die ein Minimum an-Reibungsverlusten ergibt.

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Claims

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Patentansprüche

Kraftstoffördervorrichtung zura Einbringen von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine rait einen ersten Gehäuse zur Aufnahme von Kraftstoffpumpen und deren Regler und rait einer.! zweiten Gehäuse zur Aufnahme der Reglersteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (11) swei durch eine Zwischenwand (43) voneinander getrennte Kammern (27,28) bildet, in deren erste Kammer (27) der Regler (17) hineinragt und in deren zweiter Kammer (28) die Reglersteuerung (42) angeordnet ist, wobei die Ausgangswelle (45) der Reglersteuerung durch die Zwischenwand ragt, mit ihrer Drehachse seitlich versetzt senkrecht zur*Verstellrichtung des Reglers angeordnet ist und in der zweiten Kammer das Betätigungsgestänge (54) für den Regler trägt, wobei die Durchführung der ?7elle durch die Zwischenwand in einer Dichtung (53) erfolgt, die einen Schmiermittelaustausch zwischen beiden Kammern verhindert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Regler (17) in der ersten Kammer (27) eine ^ückfuhrfeder (21) wirkt, um den Regler in seiner NuIlförderstellung zu halten.

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3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, ciaij die Rückf ühr feder als S ehr aubendr uckfcäer (21) den leglor (17) unrribt und sich am einen Lncle an einen dein Ziegler zugeordneten Folgestück (22) abstützt. ν
4. Vorrichtung neich den. Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das andere Ende der Schraubendruckfeder (21) an einer Lagerbüchse (20) abstützt, die in einer dem ersten Gehäuse (10) zugekehrten Wand des zweiten Gehäuses (11) gehalten ist und den Regler (17) führt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung zwischen den beiden Kammern (27,28) eine Lippendichtung (53) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (11) einen mit dem Hauptteil des Gehäuses verbindbaren Gehäuseteil (49J in einem Abstand von einer Undplatte (48) aufweist, wobei die Endplatte im Hauptteil des Gehäuses die beiden Kammern (27,28) voneinander trennt.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Dichtung zwischen der Endplatte (48) und dem Gehäuse (11) .
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (49) und die Endplatte (48) Lager (46,47) für die Ausgangswelle (45) der Reglersteuerung (42) aufweist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (44) der Reglersteuerung (42) zwischen dem Gehäuseteil (49) und der Endplatte (48) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (49) eine weitere Kammer (50) in dem zweiten Gehäuse (11) teilweise begrenzt, in die die Ausgangswelle (45) der Reglersteuerung (42) ragt und dort den Rotor eines Positionstransducers (69) trägt, dessen Stator (71) an dem Gehäuseteil gehalten ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Kammer (50) von einer Kappe (51) geschlossen ist, die abnehmbar ist, um den Zugang zu den Haltemitteln (73) zur Befestigung des Stators (71) am Gehäuseteil (49) zu ermöglichen.

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12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsgestänge (54) einen gegenüber der Ausgangswelle (45) schwenkbaren Hebel (59) mit einer Rolle (63) aufweist, die zur Verstellung des Reglers (17) entgegen der Wirkung der Rückführfeder (21) an dem Folgestück (22) anliegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine nachgiebige Verbindung zwischen dem Hebel (59) und der Ausgangswelle (45) , die ein manuell zu betätigendes Stellglied zur Einstellung des Reglers auf minimale Kraftstoffförderung aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (59) an einer drehbar auf der Ausgangswelle (45) gelagerten Büchse (53) befestigt ist, an der ein weiterer Hebel (60) befestigt ist, und daß ein Antriebsarn (56) auf der Welle angeordnet ist, wobei Antriebsarni und weiterer Hebel durch ein Federmittel

(62) miteinander verbunden sind und die Relativbewegung zwischen Hebel und Arm unter dem Einfluß des Federmittels durch einen Anschlag (57) begrenzt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel eine gewickelte Torsionsfeder (62)

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und dar anschlag ein Zapfen (57) des Antriebsar^as (55) ist, mit dem ein Gegenanschlag (61) des weiteren Uab-sls (60) zusammenarbeitet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Anschlag (64) zur Begrenzung der 3ewagung des Reglars

(17) unter dem Einfluß der Torsionsfeder (62).
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag ein mit dem erstgenannten Hebel (59) zusammenwirkender Zapfen (64) ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch ein von Hand zu betätigendes Ilittel (65) , das auf das Folgestück (22) einwirkt, um den Regler (17) auf minimale Pumpenförderung einzustellen, wobei die Torsionsfeder (62) gespannt bleibt, wenn die Ausgangswelle (45) zwangsweise aber unbeabsichtigt in einer von der Z-Iinimalförderung abweichenden Stellung festgehalten wird.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (11) eine weitere Kammer (29) zur Aufnahme eines von einem drehenden Teil der Vorrichtung abhängigen Transducers (31) einschließt.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß aas auf den Transducer (31) einwirkende Teil die im ersten Gehäuse angeordnete iTockenwelle (13) der Pumpen (12) ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Transducer (31) eine JJalle (32) aufweist, die in Lagern (33,34) gelagert ist, von denen eines (33) in der Außenwand des zweiten Gehäuses (11) angeordnet ist, wobei eine Schraiermitteldichtung (36) neben diesem Lager angeordnet ist und den Schmiermittelübergang in die den Transducer aufnehmende Kammer (29) verhindert.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (32) des Transducers (31) an dem der Nockenwelle (13) zugekehrten Ende geschlitzt ist und dieser Schlitz einen federbelasteten Bolzen aufnimmt, der exzentrisch zur Drehachse der Nockenwelle (13) in dieser gehalten ist.

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