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Regelvorrichtung für Mehrstoffmotoren. insbesondere
Zweistoffmotoren
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für Zweistoffmotoren können die hiebei vor- gesehenen beiden Steuerwellen mit dem Regler mittels eines Doppelhebels antriebsverbunden sein, an dessen Drehpunkt das zum Regler führende Antriebsgestänge angelenkt ist und dessen Enden je mit einem an einer der beiden Steuerwellen drehfest befestigten Kurbelarm gelenkig gekuppelt sind, wobei zwischen dem einen Ende des Doppelhebels und dem mit diesem gekuppelten Kurbelarm ein Zwischenhebel einge- schaltet ist. Hiebei sind zur Übertragung der Regelbewegung ausschliesslich billig herstellbare und robuste
Teile nötig, so dass sich eine grosse Betriebssicherheit ergibt.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist eben- falls einfach ; das mit dem Doppelhebel gekuppelte Ende des Kurbelarmes der durch die Sperreinrichtung jeweils blockierten Welle wirkt hiebei als feststehender Drehpunkt, so dass die Regelbewegungen über den Doppelhebel auf die andere, frei drehbare Welle übertragen werden.
Die Anwendung eines Doppelhebels ist zwar bei einer Regelvorrichtung für eine Zweistoff-Brennkraft- maschine bereits bekannt. Der Doppelhebel ist dabei mit seinem einen Ende am nachgiebig gekuppelten
Teil eines Schleppgestänges angelenkt, das ein von Hand einstellbares Einstellglied mit einem zugehöri- gen Gasschieber verbindet. Das andere Ende des Doppelhebels ist mit dem Mengeneinstellglied der Haupt- einspritzpumpe verbunden, wogegen ein auf die gewünschte Gesamtbelastung der Maschine einstellbarer
Regler mit seinem Stellglied am Drehpunkt des genannten Doppelhebels angreift.
Nachteilig ist bei die- ser Regelvorrichtung, dass ein und derselbe Regelweg des Reglers bei von der Handeinstellung abhängigen unterschiedlichen Ausgangsstellungen des genannten Doppelhebels an den Stellgliedern (Gasschiebern und
Mengeneinstellglied der Haupteinspritzpumpe) recht unterschiedliche Auswirkungen haben kann. Es han- delt sich bei dieser bekannten Vorrichtung somit um eine von der Erfindung grundlegend verschiedene
Ausführung, bei der überdies ein linearer Zusammenhang zwischen Regelweg und Kraftstoffmenge prak- tisch nicht zu erzielen ist.
Gemäss einer weiteren Variante der Erfindung für Zweistoffmotoren können die beiden hiebei vorge- sehenen und vorzugsweise koaxial angeordneten Steuerwellen je mit einem Abtriebszahnrad eines Aus- gleichsgetriebes antriebsverbunden sein, dessen Ausgleich-bzw. Planetenrad auf einer durch das Antriebs- gestänge des Reglers verschwenkbaren Achse drehbar gelagert ist. Diese Variante zeichnet sich gegenüber der zuletzt beschriebenen Ausführungsform der Erfindung noch durch eine übersichtliche Anordnung der Übertragungsgliederund durch geringenRaumbedarf aus. DasAusgleichsgetriebe kann aus Kegelrädern be- stehen oder auch durch andere kinematische Übertragungsglieder, z. B. aus Stirnrändern, gebildet sein.
Erfindungsgemäss kann weiterhin bei einer Ausführung für Zweistoffmotoren die Sperreinrichtung eine zweiarmige Gabelkopfstange aufweisen, die mit ihrem Drehpunkt am Ende einer vorzugsweise gegen die
Kraft einer Feder verschiebbaren Schaltstange schwenkbar gelagert ist und deren gegabelte Enden je mit einemKurbelaim gelenkig verbunden sind, von denen der eine Kurbelarm auf der einen Steuerwelle dreh- bar befestigt ist und der andere Kurbelarm eine Welle antreibt, auf der eine an ihrem Umfang segment- förmig ausgeschnittene Sperrscheibe sitzt, die mit einer auf der andem Steuerwelle befestigten sektorför- migen Scheibe zusammenarbeitet und eine freie Drehung derselben nur in einer bestimmten Stellung ge- stattet,
wobei zu jedem Kurbelarm ein vorzugsweise einstellbarer Endanschlag zur Begrenzung der Dreh- bewegung desselben in einer Richtung vorgesehen ist. Bei dieser Ausbildung der Sperreinrichtung ist nicht nur eine einfache Umschaltung von einem Kraftstoff auf einen andern, sondern auch eine beliebige Ein- stellung im Mehrstoffbetrieb möglich, wobei der jeweils gewünschte Anteil jedes Kraftstoffes an der vol- len Motorleistung stufenlos eingestellt werden kann. Dies erfolgt durch Verschieben der Schaltstange zwi- schen zwei Endlagen, wodurch eine der jeweiligen Lage der Schaltstange entsprechende Aufteilung des vollen Reglerhubes auf die den verschiedenen Kraftstoffen zugeordneten Steuergeräte, z. B. auf die Gas- steuergeräte einerseits und die Einspritzpumpen anderseits, bewirkt wird.
Nach der Aufteilung bleibt das eingestellte Verhältnis in vorteilhafter Weise auch in bezug auf die Summe der Teilhube erhalten.
Die Umschaltung von einem Kraftstoff auf einen andern oder auf gemischten Betrieb kann hiebei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in an sich bekannter Weise von Hand durch Verstellen einer Nok- keod. dgl., z. B. mittels eines Handrades erfolgen. Dabei ist die Sperreinrichtung durch die Nocke od. dgl. über die Schaltstange und die Gabelkopfstange der gewünschten Betriebsart entsprechend verstellbar. Dies hat sich als zweckmässig erwiesen, da durch die Nocke eine stufenlose und genaue Einstellung, insbeson- dere von für den gemischten Betrieb erforderlichen Zwischenstellungen, gewährleistet ist.
Die Verwendung eines Handrades für die Umschaltung von einem Kraftstoff auf einen andern oder auf gemischten Betrieb ist bereits bei einer mit pneumatischer Anlassvorrichtung versehenen Brennkraft- maschine für Mehrstoffbetrieb bekannt, bei der mit dem Handrad ein nockenförmiger Schaltfinger verstellbar ist, der je nach der Stellung des Handrades in zwei Schaltstück eingreift und diese verdreht.
Durch das eine Schaltstück wird hiebei jedoch die Gaszuleitung zu den Zylindern geöffnet oder geschlos-
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sen und durch das andere Schaltstück die Leitung für die zum Starten benötigte Druckluft gesteuert. Ausser- dem sind sektorförmige Ausnehmungen der mit dem Schaltfinger zusammenwirkenden Teile der Schalt- stücke vorgesehen, um eine gleichzeitige Öffnung der Druckluft- und der Gaszuführung auszuschliessen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann bei vorgesehenen : wahlweisem Diesel- oder Gasbetrieb bzw. bei gemischtem Betrieb zur Einstellung der einzuspritzenden Zündstrahlmenge ein Schwenkhebel vorgesehen sein, der mit einem Anschlag der den Einspritzpumpen zugeordneten Steuerwelle zusammen- arbeitet, gegen den Anschlag zu durch eine Feder belastet und in seiner Betriebslage, z. B. durch eine
Stellschraube, einstellbar ist. Hiedurch kann die erforderliche Zündstrahlmenge genau eingestellt wer- den. Um die mit dem Schwenkhebel zusammenarbeitende Steuerwelle, z. B. bei reinem Dieselbetrieb, bis auf Nullfüllung der Einspritzpumpen verdrehen zu können, kann der Schwenkhebel gegen die Kraft der ihn belastenden Feder vom Anschlag weg verschiebbar sein.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass mit dem Handrad eine Kulissenbahn, z. B. eine schraubenlinienförmig verlaufende, in einer Steuer- walze vorgesehene Nut, antriebsverbunden ist, in die ein Fortsatz einer auf einer Welle verschiebbar ge- lagerten Büchse eingreift, die mit einen, weiteren Fortsatz mit dem Schwenkhebel zusammenwirkt und bei Verschiebung der Büchse den Schwenkhebel gegen die Kraft der diesen belastenden Feder verschwenkt.
Der Schwenkhebel kann dadurch bei Umschaltung der Regelvorrichtung auf Dieselbetrieb automatisch ausser Eingriff mit dem Anschlag auf der den Einspritzpumpen zugeordneten Steuerwelle gebracht werden.
Die Erfindung schlägt weiterhin vor, dass jede Steuerwelle mit einem Zeiger antriebsverbunden ist, der auf einer mit entsprechender Teilung versehenen Anzeigeskala bewegbar ist und den jeweiligen An- teil des zugehörigen Kraftstoffes an der Motorleistung anzeigt. Dadurch kann der Betrieb stets überwacht und ausserdem festgestellt werden, ob die mit der Umschalteinrichtung eingestellte Betriebsart tatsächlich eingehalten wird. Hiebei können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Zeiger auf koaxial an- geordneten, drehbar gelagerten Wellen drehfest befestigt sein, wobei jede dieser Welle, z. B. über ein
Antriebsgestänge, mit einer andern Steuerwelle antriebsverbunden ist.
Man erzielt dadurch auf einfache
Weise und mit geringem Aufwand eine verlässliche Anzeige und ausserdem eine raumsparende und prak- tische Anordnung sowohl der Anzeigeskalen und der Zeiger als auch der zugehörigen Antriebseinrichtun- gen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung mit weiteren Einzelheiten und Vorteilen derselben näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen je eine Ausführungsform in schematischer Darstellung und die Fig. 3 - 7 eine praktische Ausführung, wobei in Fig. 3 ein Vertikalschnitt durch den Regelkasten, in den Fig. 4 und 5 je ein Schnitt nach der Linie IV-IV bzw. V-V in Fig. 3, in Fig. 6 ein Schnitt nach der
Linie VI-VI in Fig. 4 und Fig. 7 eine Stirnansicht des Regelkastens dargestellt ist.
Die Regelvorrichtung nach Fig. 1, die für Zweistoffmotoren ausgebildet ist, besteht aus einem Reg- ler 1 und zwei mit diesem zusammenarbeitenden, je einem andern Kraftstoff zugeordneten Steuergerä- ten, z. B. einer Einspritzpumpe 2 und einem Gassteuergerät 3. Zur Übertragung der Regelbewegung vom
Regler 1 auf die Steuergeräte sind zwei Steuerwellen vorgesehen, von denen die Steuerwelle 4 über einen mit ihr drehfest verbundenen Kurbelarm 5 und ein Gestänge 6 mit dem Stellglied der Einspritzpumpe 2 und die Steuerwelle 7 in analoger Weise über den Kurbelarm 8 und die Verbindungsstange 9 mit dem Gas- steuergerät 3 in Verbindung steht. Die beiden Steuerwellen 4 und 7 sind mit dem Regler 1 mittels eines
Doppelhebels 10 kraftschlüssig antriebsverbunden.
Das eine Ende des Doppelhebels 10 ist hiebei an einem auf der Steuerwelle 4 drehfest befestigten Kurbelarm 11 angelenkt, wogegen sein anderes Ende über einen
Zwischenhebel 12 mit dem auf der Steuerwelle 7 sitzenden Kurbelarm 13 gekuppelt ist. Am mittleren Drehpunkt des Doppelhebels 10 ist das zum Regler 1 führende Antriebsgestänge drehbar befestigt, das aus einer Gabelstange 14, einem Kurbelarm 15 und einer Welle 16 besteht. Die Antriebsverbindung zwischen der Welle 16 und dem Regler erfolgt über eine am Stellhebel 17 des Reglers angelenkte Verbindungsstange 18, die über eine koaxial auf ihr befestigte Schraubendruckfeder 19 mit einem auf der Welle 16 drehfest angeordneten Kurbelarm 20 in Verbindung steht. Der Hebel 17 und der Kurbelarm 20 können hiebei nur unter Zusammendrückung der Feder 19 gegeneinander verdreht werden.
Die zunehmende Federkraft, die durch die Zusammendrückung entsteht, wird durch den abnehmenden Hebelarm - der Abstand der Verbindungsstange 18 zum Drehpunkt - etwa ausgeglichen. Dadurch wird erreicht, dass innerhalb des Arbeitshubes ein konstantes Moment übertragen wird. Die Vorspannung der Feder 19 kann mittels einer auf die Verbindungsstange 18 aufgeschraubten Flügelmutter 21 eingestellt werden.
Zur Einstellung der gewünschten Betriebsart bzw. zur Umschaltung von einer Betriebsart auf eine andere ist eine Sperreinrichtung vorgesehen, die eine Achse 22 aufweist, auf welcher der zur Betätigung der Sperreinrichtung dienende Handhebel 23 sowie zwei Hebelarme 24 und 25 drehfest angeordnet sind. Der Hebelarm 24 steht über eine Verbindungsstange 26 mit einem axial verschiebbar gelagerten Stössel 27 in
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Verbindung, der mit einem auf der Steuerwelle 4 drehfest angeordneten Anschlag 28 zusammenarbeitet und die Steuerwelle 4 je nach der Stellung des Handhebels 23 entweder freigibt oder in einer bestimmten Lage festhält. Der Hebelarm 25 betätigt über die Verbindungsstange 29 den Stössel 30, der wieder mit dem auf der Steuerwelle 7 sitzenden Anschlag 31 zusammenarbeitet und diese bei freigegebener Steuerwelle 4 blockiert und umgekehrt.
Um die Stellung der Steuerwellen 4 und 7 in blockiertem Zustand genau festlegen zu können, sind mit den Kurbelarmen 11 bzw. 13 zusammenarbeitende verstellbare Anschläge 32 und 33 vorgesehen, wobei der Anschlag 32 gegen die Kraft einer Schraubendruckfeder 34 verschiebbar und durch eine Stellschraube 35 einstellbar ist.
Auf der Achse 22 der Sperreinrichtung ist noch eine Rückholfeder 36 vorgesehen, die bestrebt ist, die Sperreinrichtung in der in der Zeichnung (Fig. l) dargestellten Endlage festzuhalten, in der die zu dem Gassteuergerät 3 fahrende Steuerwelle 7 festgehalten und die Steuerwelle 4 der Einspritzpumpe 2 frei beweglich ist.
Um die Sperreinrichtung auch in ihrer andern Endlage, in der die Achse des Handhebels 23 mit der strichpunktierten Linie 37 zusammenfällt, gegen die Kraft der Rückholfeder 36 festhalten zu können, ist auf der Achse 22 eine Sperrnocke 38 drehfest angeordnet, die mit einem durch eine Zugfeder 39 belasteten und durch eine Schraube 40 einstellbaren Sperrhebel 41 zusammenarbeitet, der beim Verschwenken des Handhebels 23 in Richtung des Pfeiles 37'hinter der Sperrnocke 38 einrastet, sobald der Handhebel 23 die durch die Linie 37 angedeutete Endlage erreicht hat. Der Sperrhebel 41 steht über eine Welle 42 mit einem Klinkenhebel 43 in Verbindung, an dessen Ende eine Stellschraube 44 angeordnet ist, die bei eingerastetem Sperrhebel 41 mit dem Doppelhebel 10 zusammenarbeitet.
Dieser schlägt nach Überschreiten eines bestimmten Reglerhubes an der Stellschraube 44 an und hebt dadurch den Sperr-
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lung, so dass die Steuerwelle 4 freigegeben und die Steuerwelle 7 gesperrt wird.
In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung des Handhebels 23 hält die Sperreinrichtung mittels des Stö- ssels 30 die Steuerwelle 7 in ihrer durch den Anschlag 33 einstellbaren Endlage fest, während der Stössel 27 die Steuerwelle 4 freigibt. Die Regelbewegung wird daher vom Regler 1 über den Doppelhebel 10 und den
Kurbelarm 11 auf die Steuerwelle 4 und damit auf das Stellglied der Einspritzpumpe 2 übertragen. wobei das Gelenk zwischen dem Zwischenhebel 12 und dem Kurbelarm 13 der Steuerwelle 7 als feststehender Drehpunkt wirkt. Der Motor arbeitet dabei in reinem Dieselbetrieb. Der Pfeil l'bezeichnet die Richtung der Aufregelung des Reglers 1 und der Pfeil 2'die entsprechende Bewegungsrichtung der Einspritzpumpe 2.
BeimAbstellen des Motors wird die Gabelstange 14 vom Fahrstand aus über ein nicht gezeichnetes Schleppgestänge in Richtung des Pfeiles 45 verschoben, wodurch die Einspritzpumpe 2 auf Nullfallung gestellt wird. Das Abstellen ist zufolge der Feder 19 auch gegen die Wirkung des Reglers 1 möglich.
Zur Umschaltung von Diesel- auf Gasbetrieb wird der Handhebel 23 der Sperreinrichtung in Richtung des Pfeiles 37'gegen die Kraft der Feder 36 in die durch die strichpunktierte Linie 37 angedeutete Endlage verschwenkt. Der Sperrhebel 41 rastet dabei hinter der Spermocke 38 ein und hält die Sperreinrichtung in dieser Stellung fest. Der Stössel 30 gibt die Steuerwelle 7 frei, während der Stössel 27 über den Anschlag 28 die Steuerwelle 4 blockiert. Die Regelbewegung wird dadurch vom Regler 1 über den Doppelhebel 10, der hiebei um das Gelenk am Ende des Kurbelarmes 11 verschwenkbar ist, auf die Steuerwelle 7 und von dieser auf das Gassteuergerät 3 übertragen. Der durch den Pfeil l'bezeichneten Bewegungsrichtung des Reglers 1 entspricht hiebei die Richtung des Pfeiles 3'.
Die Einspritzpumpe 2 wird durch den mittels der Stellschraube 35 entsprechend einstellbaren Anschlag 32 in einer Stellung festgehalten, die das Einspritzen der erforderlichen Zündstrahlmenge sichert. Das Abstellen erfolgt wieder vom Fahrstand aus durch Verschiebung der Gabelstange 14 in Richtung des Pfeiles 45, wobei zunächst die Steuerwelle 7 bis zum Auftreffen des Kurbelarmes 13 auf den Anschlag 33 verdreht wird und hierauf die Einspritzpumpe 2 durch Verdrehen der Steuerwelle 4 gegen die Kraft der Feder 34 auf Nullfüllung gestellt wird.
Bei Gasausfall oder beim Absinken des Gasdruckes unter den zum Betrieb des Motors erforderlichen Wert geht der Regler 1 in Richtung des Pfeiles l'zunächst in die das Steuergerät 3 auf maximale Füllung stellende Lage. Darüber hinaus ist jedoch noch ein weiterer Hub (Reservehub) des Reglers vorgesehen, bei dem der Doppelhebel 10 mit seinem einen Ende an der Stellschraube 44 anschlägt und über den Klinkenhebel 43 und die Welle 42 den Sperrhebel 41 gegen die Kraft der Zugfeder 39 aus der Sperrnocke 38 ausklinkt.
Die Achse 22 wird hierauf durch die Feder 36 in Richtung des Pfeiles 23'verdreht, so dass die Sperre und damit der Handhebel 23 wieder in die in Fig. 1 gezeichnete Endlage zurückkehrt. Die Regelvorrichtung wird dadurch automatisch umgeschaltet, so dass die Steuerwelle 7 gesperrt, die Steuerwelle 4 der Einspritzpumpe 2 hingegen freigegeben wird und der Motor im reinen Dieselbetrieb weiterarbeitet.
Die Ausführungsvariante nach Fig. 2, in der die zur Fig. 1 analogen Teile mit den gleichen Bezugs-
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zeichen versehen sind, unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, dass an Stelle des Doppelhebels 10 zur Übertragung der Regelbewegung vom Regler 1 auf die Steuergeräte 2 und 3 ein Ausgleichsgetriebe vorgesehen ist. Die Steuerwellen 4 und 7 sind koaxial angeordnet und je mit einem Abtriebszahnrad des Ausgleichsgetriebes antriebsverbunden, von denen das Kegelrad 46 auf der innenliei genden Steuerwelle 4 und das Kegelrad 47 auf der als Hohlwelle ausgebildeten Steuerwelle 7 drehfest sitzt. Das mit den beiden Kegelrädern 46 und 47 kämmende Planetenrad 48 ist auf einem Bügel 49 drehbar befestigt, dessen Enden auf der Steuerwelle 4 bzw. der Steuerwelle 7 verschwenkbar gelagert sind.
Der Bügel 49 steht über einen Hebel 50 und eine Stange 51 mit dem auf der Welle 16 befestigten Kurbelarm 15 in gelenkiger Verbindung, so dass die Regelbewegung des Reglers 1 auf den Bügel 49 übertragen ) wird. Beim Verschwenken des Bügels 49 wird die Achse des Planetenrades 48 mitgenommen, wobei sich dieses auf dem mit der festgehaltenen Steuerwelle verbundenen Kegelrad abrollt und das andere, auf der beweglichen Steuerwelle sitzende Kegelrad samt der zugehörigen Steuerwelle verdreht.
Die Umschaltung von einer Betriebsart auf eine andere erfolgt auch hiebei mittels des Handhebels 23 einer Sperreinrichtung, deren Aufbau und Wirkungsweise mit der in Fig. l dargestellten Sperreinrichtung prinzipiell übereinstimmt. In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung des Handhebels 23 blockiert der Stössel 30 über den Anschlag 31 die Steuerwelle 7, während der Stössel 27 den Anschlag 28 und damit die Steuerwelle 4 freigibt. Bei einer Verschwenkung des Bügels 49 durch den Regler 1 rollt daher das Planetenrad 48 auf dem Kegelrad 47 ab und verdreht das auf der Steuerwelle 4 sitzende Kegelrad 46, so dass die Regelbewegung vom Regler 1 über das Ausgleichsgetriebe und die Steuerwelle 4 lediglich auf die Einspritzpumpe 2 übertragen wird. Somit arbeitet der Motor im Dieselbetrieb.
Zur Umschaltung auf Gasbetrieb wird der Handhebel 23 in Richtung des Pfeiles 37'in seine andere Endlage verschwenkt, in der seine Achse mit der strichpunktierten Linie 37 zusammenfällt. Dadurch wird die Steuerwelle 4 festgehalten und die Steuerwelle 7 freigegeben, so dass das Planetenrad 48 nunmehr auf dem Kegelrad 46 abrollt und das Kegelrad 47 samt der Steuerwelle 7 mitnimmt. Die Einstellung der erforderlichen Zündstrahlmenge erfolgt mittels eines Anschlages 32, der mit dem auf der Steuerwelle 4 sitzenden Anschlag 28 zusammenarbeitet.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist auf der Achse 22 der Sperreinrichtung die zur automatischen Umschaltung von Gas- auf Dieselbetrieb dienende Rückholfeder 36 angeordnet. Das Klinkengesperre ist jedoch lediglich durch die strichliert eingezeichnete Sperrnocke 38 angedeutet. Das Abstellen des Motors erfolgt durch Verschwenken des Bugels 49 in Richtung des Pfeiles 45.
Bei der praktischen Ausführungsform nach den Fig. 3 - 7, die prinzipiell der in Fig. 1 schematisch dargestellten Variante der Erfindung entspricht, ist das Regelgestänge in einem Gehäuse 53 untergebracht, in dem auch die Steuerwellen 4 und 7 mit einem Ende sowie die zum Regler führende Welle 16 gelagert sind. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Steuerwellen 4 und 7 mittels des Doppelhebels 10 über die Gabelstange 14 und den Kurbelarm 15 mit der Welle 16 kraftschlüssig antriebsverbunden, wobei das eine Ende des Doppelhebels 10 am Kurbelarm 11 der Steuerwelle 4 angelenkt ist und sein anderes Ende über den Zwischenhebel 12 mit dem auf der Steuerwelle 7 sitzenden Kurbelarm 13 in gelenkiger Verbindung steht.
Die Sperreinrichtung zur Umschaltung von einer Betriebsart auf eine andere bzw. auf gemischten Betrieb weist eine zweiarmige Gabelkopfstange 54 auf, die mit ihrem Drehpunkt am Ende einer Schaltstange 55 schwenkbar gelagert ist. Ihre gegabelten Enden stehen je mit einem Kurbelarm in gelenkiger Verbindung, von denen der Kurbelarm 56 auf der Steuerwelle 7 drehfest angeordnet ist und der andere Kurbelarm 57 eine unterhalb der Steuerwelle 4 liegende, ebenfalls im Gehäuse 53 gelagerte Welle 58 antreibt. Auf der Welle 58 sitzt drehfest eine Sperrscheibe 59, die an ihrem Umfang an einer Stelle segmentförmig ausgeschnitten ist und mit einer auf der Steuerwelle 4 sitzenden sektorförmigen Scheibe 60 zusammenarbeitet.
Der segmentförmige Ausschnitt der Sperrscheibe 59 ist hiebei so bemessen, dass eine freie Drehbewegung der Scheibe 60 nur in einer einzigen Stellung der Sperrscheibe 59 möglich ist. Zu jedem Kurbelarm 56,57 ist ausserdem je ein Anschlag vorgesehen, der dessen Drehbewegung in einer Richtung begrenzt ; der Kurbelarm 56 weist einen Fortsatz 61 auf, der mit einer verstellbaren Schraube 62 zusammenarbeitet, und der Kurbelarm 57 besitzt eine Nase 63, die an einem mittels der Schraube 64 verstellbaren Exzenteranschlag 65 anschlägt.
Die Schaltstange 55 ist an ihrem oberen Ende im Gehäuse 53 in Achsrichtung verschiebbar gelagert und nach unten zu durch eine Schraubendruckfeder 66 belastet. Zur Axialverschiebung der Schaltstange 55 gegen die Kraft der Feder 66 ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht, ein verschwenkbar gelagerter Winkelhebel 67 vorgesehen, der mit seinem Arm 68 in eine Ausnehmung 69 der Schaltstange 55 eingreift und mit seinem Arm 70 auf einer Nocke 71 gleitet. Die Nocke 71 sitzt auf einer Welle 72 (Fig. 3), die durch ein Hand-
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rad 73 betätigt wird, mit dem die Umschaltung der gesamten Regelvorrichtung von einem Kraftstoff auf einen andern oder auf gemischten Betrieb erfolgt.
Mittels des Handrades 73 wird auch eine weitere, nicht-dargestellte Umschalteinrichtung gesteuert, durch welche die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzpumpen von Dieselöl auf Schweröl umgeschaltet werden kann. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 72 des Handrades 73 eine Steuerwalze 74 vorgesehen (Fig. 3), die als Drehschieber ausgebildet ist und den Zu- und Abfluss von Drucköl zu dieser Umschalteinrichtung steuert. Ausserdem steuert die Steuerwalze 74 eine weitere Druckölleitung, die zu einer Sperreinrichtung fAhrt, durch die das Abstellen des mit Schweröl arbeitenden Motors so lange verzögert wird, bis sich die Einspritzpumpen und die von diesen zum Motor führenden LeitUngen wieder mit Dieselöl gefüllt haben.
Schliesslich ist in der Steuerwalze 74 noch eine Teilumfangsnut 75 angeordnet, in die ein
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Die Leitung 77 wird von einem Thermostat gesteuert, der diese erst öffnet, wenn der Motor seine Betriebstemperatur erreicht hat. Sobald dies der Fall ist, wird somit die Teilumfangsnut 75 mit Drucköl beaufschlagt, der Sperrbolzen 76 aus dieser herausgeschoben und die Steuerwalze 72 freigegeben. Dadurch wird verhindert, dass der Motor im kalten Zustand von Diesel-auf Schwerölbetrieb umgeschaltet wird.
Die mittels des Handrades 73 eingestellte Betriebsart ist auf einer in Fig. 7 dargestellten, unterhalb des Handrades angeordneten Deckscheibe 78 ablesbar, in der die Schaltstellung "0", "DIESEL", "GAS", "SCHWERÖL"eingraviert sind. Der dem Gasbetrieb zugeordnete Bereich der Deckscheibe 78 ist mit einer
Teilung von 0 - 100 versehen, die den prozentuellen Anteil des eingestellten Regelhubes am Gesamthub der Gassteuergeräte und damit etwa den jeweiligen Gasanteil an der vollen Motorleistung veranschaulicht.
Zum Festklemmen des Handrades 73 in der jeweils eingestellten Stellung dient das Flügelrad 79.
Die Einstellung der während des Gasbetriebes einzuspritzenden Zündstrahlmenge erfolgt mittels eines
Schwenkhebels 80, der in Fig. 6 dargestellt ist. Der Schwenkhebel 80 besitzt einen nasenartigen Fort- satz 81, an dem ein auf der Steuerwelle 4 drehfest angeordneter Anschlag 82 anschlägt. Die genaue Lage des Schwenkhebels 80 wird mittels einer Stellschraube 83 eingestellt. Um bei reinem Dieselbetrieb eine
Verdrehung der Steuerwelle 4 bis zur Nullfüllung der Einspritzpumpen zu ermöglichen, ist der Schwenk- hebel 80 gegen den Anschlag 82 der Steuerwelle 4 zu durch eine Druckfeder 84 belastet, gegen deren
Kraft er verschoben werden kann.
Zu diesem Zweck ist eine auf einer Welle 85 verschiebbar gelagerte Buchse 86 vorgesehen, die mit einem Fortsatz 87 mit dem Schwenkhebel 80 in Eingriff steht und mit einem weiteren Fortsatz, der aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, in eine als Kulissenbahn dienende
Nut 88 der Steuerwalze 74 eingreift. Der Verlauf der Nut 88 ist so gewählt, dass bei Verstellung des Handrades 73 von Gas- auf Dieselbetrieb die Buchse 86 in Fig. 6 nach links verschoben wird und mit ihrem Fortsatz 87 den Schwenkhebel 80 gegen die Kraft der Druckfeder 84 verschiebt.
Jede Steuerwelle 4,7 ist schliesslich noch mit einem Zeiger 89,90 antriebsverbunden, von denen der Zeiger 89 auf einer Hohlwelle 91 sitzt, die einen Kurbelarm 92 aufweist, mit dem sie über eine Veibindungsstange 93 und einen auf der Welle 4 sitzenden Kurbelarm 94 mit der Steuerwelle 4 antriebsverbunden ist. Die Hohlwelle 91 ist auf einer Welle 95 drehbar gelagert, auf welcher der Zeiger 90 angeordnet ist, die Welle 95 steht über einen Kurbelarm 96, eine Verbindungsstange 97 und einen Kurbelarm 98 mit der Steuerwelle 7 in Verbindung. Das Ende des Zeigers 89 ist auf der Skala 99 (Fig. 7) verschiebbar und zeigt die jeweilige Stellung der Steuerwelle 4 an, während der Zeiger 90 mit der Skala 100 zusammenarbeitet, auf der er die Stellung der Steuerwelle 7 veranschaulicht.
Beide Skalen 99 und 100 sind mit einer Teilung von 0 - 100 versehen, so dass der jeweilige Anteil des zugehörigen Kraftstoffes an der Motorleistung in Prozenten ablesbar ist. Auf der Skala 99 ist ausserdem noch eine von Hand verstellbare Marke 101 vorgesehen, die die beim Gasbetrieb einzuspritzende Zündstrahlmenge anzeigt. Zum Festhalten und Einstellen der Marke 101 dienen zwei Klemmschrauben 102 und 103.
Ein mit der Regelvorrichtung nach den Fig. 3-7 ausgestatteter Motor kann wahlweise im Dieselbetrieb, im Gasbetrieb mit eingespritzter Zündstrahlmenge oder im Mischbetrieb gefahren werden, wobei der gewünschte Anteil jedes Kraftstoffes an der Motorleistung mittels des Handrades 73 eingestellt werden kann. Ausserdem ist eine Umschaltung der Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzpumpen von Diesel- auf Schweröl vorgesehen.
Beim Dieselbetrieb ist das Handrad 73 auf die auf der Deckscheibe 78 eingravierte Marke'. DIESEL" eingestellt. Die Nocke 71 befindet sich dabei in der in Fig. 4 dargestellten Lage, in welcher der Arm 68 des Winkelhebels 67 die Schaltstange 5b freigibt, so dass diese infolge der Kraft der Feder 66 die Gabelkopfstange 54 nach unten drückt, bis der Fortsatz 61 an der Schraube 62 und die Nase 63 der Stirnkurbel 57 am Exzenteranschlag 65 anliegt. Durch die Kraft der Feder 66 wird somit einerseits die Steuerwelle 7 über den Kurbelarm 56 und die Gabelkopfstange 54 und anderseits die Welle 58 aber ihre Stirnkur-
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bel 57 und die Gabelkopfstange 54 festgehalten.
Der Exzenteranschlag 65 ist hiebei o eingestellt, dass die auf der Welle 58 sitzende Sperrscheibe 59 in derjenigen Lage festgehalten wird, in der sie die Drehbewegung der sektorförmigen Scheibe 60 und damit der Steuerwelle 4 nicht behindert. Die Regelbewegung wird daher vom Regler über die Welle 16, den Kurbelarm 15 und die Gabelstange 14 auf den Doppelhebel 10 und von diesem über den Kurbelarm 11 auf die Steuerwelle 4 übertragen, wobei das am Ende des auf der Steuerwelle 7 befestigten Kurbelarmes 13 liegende Gelenk als feststehender Drehpunkt des Doppelhebels 10 wirkt. Die durch die Steuerwelle 7 angetriebenen Gassteuergeräte werden daher auf Nullfüllung gehalten, während die Einspritzmenge der Einspritzpumpen durch die Steuerwelle 4 den Reglerimpulsen entsprechend verstellt wird.
Während der Verdrehung des Handrades 73 zur Einstellung des Dieselbetriebes hat die mit dem Handrad 73 antriebsverbundene Kulissenbahn 88 die Büchse 86 in Fig. 6 nach links verschoben, so dass der Fortsatz 87 den Schwenkhebel 80 gegen die Kraft der Feder 84 ebenfalls nach links bewegt hat. Die Steuerwelle 4 kann sich daher bis auf Nullfüllung der Einspritzpumpen verdrehen, ohne dass der Anschlag 82 am Fortsatz 81 des Schwenkhebels 80 anschlägt. Die Drehbewegung der Steuerwelle 4 während des Betriebes des Motors wird über den Kurbelarm 94, die Verbindungsstange 93 und den Kurbelarm 92 auf die mit diesem drehfest verbundene Hohlwelle 91 und von dieser auf den Zeiger 89 übertragen, der auf der Skala 99 die jeweilige Stellung der Steuerwelle 4 und damit die durch die Einspritzpumpen jeweils eingespritzte Kraftstoffmenge in Prozenten der maximalen Einspritzmenge anzeigt.
Soll der Motor dagegen mit Schweröl betrieben werden, so wird das Handrad 73 auf die Marke "SCHWERÖL" eingestellt. Dies ist jedoch nur möglich, wenn der Motor bereits seine Betriebstemperatur erreicht hat und der nicht dargestellte Thermostat die Druckölzuführung durch die Leitung 77 zur Teilum- fangsnut 75 öffnet, wodurch der Sperrbolzen 76 angehoben und die Steuerwalze 74 freigegeben wird. Bei auf "SCHWERÖL" eingestelltem Handrad 73 wird über die Steuerwalze 74 (Fig. 3) der nicht dargestellten
Umschaltvorrichtung Drucköl zugeführt und durch dieses die Kraftstoffzuführung zu den Einspritzpumpen von Diesel- auf Schweröl umgeschaltet. Die Regulierung im Schwerölbetrieb erfolgt auf die gleiche Weise wie im vorhergehend beschriebenen Dieselbetrieb.
Mit Gas als Kraftstoff können verschiedene Betriebsarten gewählt werden. Bei Einstellung des Handra- des 73 auf die Marke"100"der für Gasbetrieb vorgesehenen Teilung der Deckscheibe 78 arbeitet der Mo- tor im reinen Zündstrahlbetrieb. Die Nocke 71 (Fig. 4) ist dabei so weit verdreht, dass die Schaltstan- ge 55 mittels des Armes 68 des Winkelhebels 67 gegen die Kraft der Feder 66 in ihrer oberen Endlage ge- halten wird. Gleichzeitig hebt die Schaltstange 55 die Gabelkopfstange 54 an, wodurch diese um das am
Ende des Kurbelarmes 56 liegende Gelenk verschwenkt wird, da der mit der Steuerwelle 7 drehfest ver- bundene Kurbelarm 56 bei stehendem Motor zufolge der vom Regler hiebei auf die Steuerwelle 7 ausgeüb- ten Kraft festbleibt.
Die Welle 58 wird jedoch bei der Verschwenkung der Gabelkopfstange 54 über ihre
Stimkurbel 57 in Fig. 3 im Uhrzeigersinn verdreht und hiebei auch die Sperrscheibe 59 mitgenommen, so dass sich deren Steuerkante 104 vor die sektorförmige Scheibe 60 schiebt und diese samt der Steuerwelle 4 an einer Drehbewegung in Fig. 3 gegen den Uhrzeigersinn hindert. Während der Einstellung des Handra- des 73 wird zugleich die Büchse 86 in Fig. 6 nach rechts verschoben, so dass der Schwenkhebel 80 durch die Kraft der Feder 84 bis zum Anschlagen an die Stellschraube 83 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird.
Hiebei kommt der Fortsatz 81 des Schwenkhebels 80 mit dem Anschlag 82 der Steuerwelle 4 in Eingriff und hält diese in einer die einzuspritzende Zündstrahlmenge bestimmenden Stellung fest.
Die Regelbe- wegung wird nunmehr vom Regler über die Welle 16, den Kurbelarm 15 und die Gabelstange 14 auf den
Doppelhebel 10 übertragen, der sich nunmehr um das Gelenk am Ende des auf der Steuerwelle 4 sitzenden
Kurbelarmes 11 verdreht, so dass die Steuerwelle 7 über den Zwischenhebel 12 und den Kurbelarm 13 mit- genommen wird. Die Regelung des Motors erfolgt somit durch Änderung der Füllmenge der Gassteuerge- räte.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, wird die Bewegung der Steuerwelle 7 über den Kurbelarm 98, die Verbin- dungsstange 97 und den Kurbelarm 96 auf die Welle 95 übertragen, die den Zeiger 90 verschwenkt, der auf der Skala 100 die jeweilige Füllmenge der Gassteuergeräte anzeigt. Der Zeiger 89 zeigt dagegen auf der Skala 99 die Stellung der Steuerwelle 4 an, wobei er konstant auf der die Zündstrahlmenge anzeigen- den Marke 101 stehen bleibt (Fig. 7).
Die Welle 58 mit der Sperrscheibe 59 macht die Regelbewegungen der Steuerwelle 7 in umgekehrtem
Drehsinn mit. In Fig. 3 entspricht die strichpunktiert eingezeichnete Lage der Sperrscheibe 59 der Null- füllungslage der Steuerwelle 7, wobei der Fortsatz 61 an der Schraube 62 anliegt. Die Vollfüllungslage der Steuerwelle 7 ist dagegen dadurch bestimmt, dass die Nase 63 der Stirnkurbel 57 am Exzenteran- schlag 65 anschlägt. In dieser Lage gibt die Steuerkante 104 der Sperrscheibe 59 die Scheibe 60 und da-
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mit auch die Steuerwelle 4 frei.
Besitzt nunmehr der Regler einen über diese Stellung hinausgehenden weiteren Reglerhub (Reservehub), so wird bei weiterer ufregelung des Reglers die Steuerwelle 7 festgehalten und die Steuerwelle 4 verdreht, so dass die Einspritzpumpen die für die volle Motorleistung noch erforderliche Kraftstoffmenge zusätzlich über der Zündstrahlmenge liefern. Dieser Reglerhub kann z. B. durch Verminderung des Gasheizwertes oder Unterschreiten des erforderlichen Zuleitungsdruckes ausgelöst werden. Sinkt nun der Heizwert weiter oder die Gaszuführung fällt gänzlich aus, so kann der Regler im Bereich des Reservehubes gegebenenfalls einen Wächter betätigen, wodurch die Regelvorrichtung automatisch auf reinen Dieselbetrieb umschaltet. Ein derartiger Wächter ist bei der in Fig. 1 dargestellten Aus- filhrungsform vorgesehen.
Beim Mischbetrieb von Dieselöl und Gas wird das Handrad 73 auf die gewünschte Marke der für den Gasbetrieb auf der Deckscheibe 78 vorgesehenen Teilung eingestellt und in dieser Lage durch das Flügelrad 79 festgeklemmt. Die in Fig. 4 dargestellte Nocke 71 hält dabei über den Winkelhebel 67 die Schaltstange 55 auf einer der gewählten Stellung des Handrades 73 entsprechenden Stellung zwischen ihren beiden dem reinen Dieselbetrieb und dem Zündstrahlbetrieb zugeordneten Endlagen fest. Mit der Verschiebung der Schaltstange 55 wird auch die Welle 58 mit der Sperrscheibe 59 in eine Zwischenlage zwischen ihren beiden Endlagen verdreht, wodurch eine der jeweils eingestellten Stellung proportionale Aufteilung des vollen Reglerhubes (ohne den vorher genannten Reservehub) auf die Gassteuergeräte und die Einspritzpumpen bewirkt wird.
Dem vollen Reglerhub ist sowohl der volle Gassteuergerätehub als auch der volle Einspritzpumpenhub für sich in einem beliebigen Verhältnis zugeordnet. Nach der Aufteilung bleibt das Verhältnis auch in bezug auf die Summe der Teilhübe erhalten.
In einer gegebenen Stellung des Handrades 73, z. B. auf der Marke 50 der Teilung der Deckscheibe 78, erreicht die Nase 63 der Stirnkurbel 57 bei der Aufregelung am halben Hub des Kurbelarmes 13 der Steuerwelle 7 den Exzenteranschlag 65. In dieser Stellung der Stirnkurbel 57 gibt die Steuerkante 104 der Sperrscheibe 59 die Scheibe 60 und damit die Steuerwelle 4 frei, während die Steuerwelle 7 durch den Exzenteranschlag 65 festgehalten wird. Bei weiterer Aufregelung setzt nunmehr der Kurbelarm 11 den Hub des Kurbelarmes 13 glatt und ohne Stoss fort. Dadurch wird die Steuerwelle 4 verdreht und somit die zur Volleistung des Motors fehlende Kraftstoffmenge von den Einspritzpumpen geliefert.
In der ersten Phase der Regelung, in der die Steuerwelle 7 verdreht wird, arbeitet der Motor somit im Zdndstrahlbe- trieb, wobei die Steuerwelle 4 einerseits durch den Schwenkhebel 80 und anderseits durch die Sperrscheibe 59 über die sektorförmige Scheibe 60 in der die Zandstrahlmenge (bestimmenden Lage festgehalten wird. Dabei bleibt die eingespritzte Dieselölmenge konstant, während die Füllmenge des Gases der Motorleistung entsprechend verändert wird. NachBlockierung der Steuerwelle 7 und Entriegelung der Steuerwelle 4 arbeitet der Motor im Mischbetrieb, wobei die Füllmenge des Gases konstant bleibt und die eingespritze Dieselölmenge der Motorleistung entsprechend geändert wird.
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mit dem Fortsatz 81 des Schwenkhebels 80 in Berührung kommt.
In dieser Lage wird die Sperrscheibe 59 durch die sektorförmige Scheibe 60 freigegeben, so dass der Kurbelarm 13 der Steuerwelle 7 die konti- nuierliche Bewegung des Kurbelarmes 11 bzw. der Steuerwelle 4 ohne Unterbrechung glatt fortsetzen kann, während die Steuerwelle 4 in der der Zündstrahlmenge entsprechenden Lage blockiert ist.
Zum Abstellen des Motors wird das Handrad wieder auf die Marke "0" der Deckscheibe 78 gestellt, wodurch die Schaltstange 55 in die dem reinen Dieselbetrieb entsprechende Lage verschoben und gleichzeitig die Zündstrahlmengenbegrenzung aufgehoben wird. Die Steuerwelle 4 wird nunmehr vom Fahr-
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PATENTANSPRÜCHE :
1. Regelvorrichtung für Mehrstoffmotoren, insbesondere Zweistoffmotoren, mit einem einzigen Regler und mindestens zwei mit diesem zusammenarbeitenden, je einem andern Kraftstoff zugeordneten, die Füll- bzw.
Einspritzmenge bestimmenden Steuergeräten, auf die die Regelbewegung vom Regler mittels Gestänge, Wellen u. dgl. übertragen wird, wobei jeweils eine eigene Steuerwelle zur Übertragung der Regelbewegung auf die demselben Kraftstoff zugeordneten Steuergeräte vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine verstellbare Sperreinrichtung (22-31 ; 54-60) vorgesehen ist, die je nach ihrer Stellung den Drehwinkel mindestens einer Steuerwelle (7) begrenzt, z. B. die Steuerwelle (7) in der Ruhelage festhält.