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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung zur Fernsteuerung von Schwerölmotoren, u. zw. insbesondere für Schiffsantriebe, wobei die Aufgabe einer solchen Einrichtung im wesentlichen darin besteht, die Menge des dem Motor zugeführten Kraftstoffes und dadurch auch die Leistung des Motors von irgendeiner entfernten Stelle auf dem Schiffe, z. B. von der Kommandobrücke aus zu regeln.
Der Erfindung liegt dabei jene bekannte Bauart zugrunde, gemäss der die Einrichtung im wesentlichen aus einer Druckflüssigkeitspumpe und aus einem Steuerglied des Leistungsreglers besteht, wobei die Pumpe und das Steuerglied miteinander durch eine Rohrleitung für die Druckflüssigkeit verbunden sind, an die ein Zylinder mit Kolben angeschlossen ist, dessen Lage sich mit der Hand einstellen lässt, wobei die Zylinderwand mit einer Öffnung oder Öffnungen versehen ist, die durch den Kolben bei seiner axialen Bewegung gesteuert werden.
Bei den bekannten derartigen Einrichtungen ergibt sich nun der Nachteil, dass bei deren Funktion und insbesondere bei Rohrleitungen grösserer Länge bzw. grösserer lichter Weite, in der Rohrleitung verhältnismässig grosse Volumina in Bewegung gesetzt werden müssen, was vor allem deshalb sehr ungünstig ist, weil sich bei häufiger Verstellung der Lage der Wählereinrichtung und der Steuereinrichtung zufolge der auftretenden Undichtheiten des ganzen Systems, der Temperatur-Dilatationsveränderungen, der möglichen Deformationen der im Schiffsrumpf geführten Rohrleitung usw., die ursprünglich eingestellte gegenseitige Lage dieser Einrichtung verändert oder verstellt, welcher Umstand zu einem hohen Ungenauigkeitsgrad in der Kraftstoffzufuhr Anlass gibt.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, diese Ursachen der ungenauen Fernsteuerung möglichst ganz zu beseitigen. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der oben erwähnte Kolben der Wählereinrichtung teils durch den Flüssigkeitsdruck aus der Rohrleitung, teils durch eine Schraubenfeder, deren Vorspannung sich mit der Hand einstellen lässt, belastet ist, wobei der Kolben und die Schraubenfeder in einem gemeinsamen Zylinder untergebracht sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dabei die Veränderung der Vorspannung der Schraubenfeder mittels eines auf dem Zylinder der Vorrichtung drehbar angeordneten Nockens derart durchgeführt, dass sich an seinem unrunden Umfang die Schraubenfeder, die den Kolben belastet, stützt.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung, d. h. die Abfederung des Kolbens, der den Durchlauf des Drucköls reguliert, präzisiert den Gang des Motors bei manueller Einstellung der Tourenzahl in weitem Umfange. Dies ist besonders bei Schiffsmotoren von grosser Wichtigkeit, bei denen den Antrieb oft zwei, gegebenenfalls auch mehrere Motoren besorgen. Alle diese Motoren müssen mit der gleichen Drehzahl laufen, wobei sie von Hand auf eine bestimmte Drehzahl oder ein bestimmtes Geschwindigkeitsniveau eingestellt werden. Dieses Geschwindigkeitsniveau wird beim Manövrieren mit dem Schiff oft geändert, so dass bei ungenauer Einstellung der Geschwindigkeit eines der Motoren und bei Nichteinhaltung konstanter Drehzahlen es zur Überlastung dieses Motors kommen könnte und eventuell zu einer Havarie.
Ausserdem ändert sich unter dem Einfluss einer Änderung des Milieus, z. B. der Temperatur, die Viskosität des Öls, was die Nichteinhaltung konstanter Drehzahlen zur Folge hätte und eventuell eine Beschädigung des Motors. Diese ungünstigen Einflüsse werden durch die Einrichtung gemäss der Erfindung
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gleichfalls beseitigt bzw. auf das geringste Ausmass eingeschränkt.
In der Zeichnung ist ein Beispiel der Ausführung einer hydraulischen Fernsteuerung von Schwerölmo- toren dargestellt. Dabei zeigen : Fig. l ein Anordnungs- und Schaltschema der Wähler- und Steuereinrichtung und die Fig. 2 und 3 Detail-Querschnitte durch den Zylinder der Wählereinrichtung in zwei verschiedenen Ausführungen.
Die hydraulische Fernsteuereinrichtung besteht im wesentlichen aus einer Wählervorrichtung (Wähler) A und einer Steuervorrichtung (Steuerorgan) B. Der Wähler A ist gewöhnlich in der Führerkabine oder auf der Kommandobrücke untergebracht, wogegen das Steuerorgan B im Maschinenraum angeordnet ist und direkt mit der Einspritzpumpe des Motors verbunden werden kann. Der Wähler A ist mit dem Steuerorgan B mittels einer mit Flüssigkeit-beispielsweise Öl-gefüllten Rohrleitung C verbunden.
Der Wähler A ist ausser mit einer Pumpe 8 noch mit einer elastischen Vorrichtung versehen, die aus einem hohlen Zylinder 1 besteht, in dem ein durch eine Schraubenfeder 3 belasteter Kolben 2 verschiebbar gelagert ist. Das andere Ende der Schraubenfeder. 3 stützt sich auf eine Unterlage 5, die durch die Vorspannung der Schraubenfeder 3 an den unrunden Umfang eines Nockens 6 angedrückt wird. Der Nokken 6 ist auf dem Zylinder 1 drehbar angeordnet und durch einen Handhebel 7 in verschiedene Lagen verstellbar. Durch das Drehen des Nockens 6 verändert sich kontinuierlich die Vorspannung der Schraubenfeder 3. Der Zylinderboden 1 ist mit einer Bohrung mit Flansch 4 zum parallelen Anschluss des Zylinders
1 an die Druckleitung der Pumpe 8 und dadurch gleichzeitig an die Verbindungsleitung C versehen. Die
Saugleitung der Pumpe 8 ragt in den Behälter 9 hinein.
In der Zylinderwand 1 ist in der Nähe des Zylin- derbodens eine Öffnung 10 mit Flansch angeordnet, an die eine Abfallrohrleitung 11 angeschlossen ist, die ebenfalls in den Ölbehälter 9 hineinragt. Der Abstand der Öffnung 10 von dem Zylinderboden 1 wird so gewählt, dass der Kolben 2 in seiner tiefsten Lage diese Öffnung ganz überdeckt, oder dass der Kolben 2 unterhalb dieser Öffnung zurückbleibt.
Das Steuerorgan B besteht aus einem hohlen Zylinder 12, in dessen Hohlraum ein verschiebbar an- geordneter, durch eine Schraubenfeder 14 belasteter Kolben 13 gelagert ist. An den Kolben 13 ist eine
Stange 15 angeschlossen, die eine Verzahnung 16 aufweist, die mit einem auf der Reglerwelle 18 der
Einspritzpumpe 20 befestigten Zahnrad 17 kämmt.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende :
Das Öl wird durch die Pumpe 8 aus dem Behälter 9 angesaugt und teils unter den Kolben 2 im Zylin- der 1 des Wählers A und teils durch die Rohrleitung C unter den Kolben 13 im Zylinder 12 des Steueror- gans B gefördert. Beim Erreichen eines bestimmten Öldruckes in der Rohrleitung C, der der Nockenlage
6 und dadurch auch der Vorspannung der Schraubenfeder 3 entspricht, werden sich bei weiterer Druckerhöhung in der Rohrleitung G die Kolben 2 und 13 in ihren Zylindern so weit verschieben, bis der Kolben
2 anfängt, die Mündung der Öffnung 10 im Zylinder 1 freizugeben, so dass ein Teil des Öles durch die Abfalleitung 11 in den Behälter 9 zurückströmt.
Bei einem bestimmten Freigeben der Öffnung 10 wird infolge des auf den Kolben 2 von beiden Seiten (Fig. 1) wirkenden Druckausgleiches die Lage des Kolbens 2 stabilisiert. Der gleiche spezifische Öldruck wird auch im Zylinder 12 auf den Kolben 13 einwirken, der die Lage einnimmt, die einer Kraftstoffmenge entspricht, die durch die Einspritzpumpe 20 in die Motorzylinder gefördert wird.
Durch die Umstellung des Nockens 6 in eine andere Lage ändert sich die Vorspannung der Schraubenfeder 3, wodurch das Gleichgewicht am Kolben 2, der sich entweder nach oben oder nach unten bewegen wird, gestört wird, und nach wiederholter Erreichung des Gleichgewichtes der Kräfte wird sich der Kolben 2 von neuem in eine Lage einstellen, die entweder die Vergrösserung oder die Verkleinerung der lichten Weite der Öffnung 10 bedeutet. Durch die Veränderung der Grösse der Öffnung 10 wird ebenfalls eine Ver- änderung des Druckes in der Rohrleitung C hervorgerufen, u. zw. in einer indirekten Abhängigkeit, was sich an der Verstellung des Kolbens 13 des Steuergliedes B und dadurch auch an der Veränderung der in den Motor eingespritzten Kraftstoffmenge bemerkbar machen wird.
Es wird empfohlen, die Achsenhöhe der Abflussöffnung 10 im Verhältnis zur Gesamtdeformation der Schraubenfeder 3 mit Vorteil womöglich sehr klein zu wählen. Dadurch wird erreicht, dass der Öldruck in der Rohrleitung C bei einer bestimmten Einstellung der Nocke 6, u. zw. auch bei Veränderungen der Öl- temperatur in breiten Grenzen und dadurch auch bei Veränderungen der Viskosität sehr konstant bleibt.
Bei der Verwendung einer geeigneten frostbeständigen Flüssigkeit, an Stelle von Öl. arbeitet die Einrichtung auch bei sehr niederen Temperaturen, und dabei sehr genau.
In Fig. 2 ist eine Anordnung von zwei seitlichen Abflussöffnungen 10 dargestellt, die durch gleich tiefes beiderseitiges Anschneiden des Zylindermantels 1 gebildet sind. Demgegenüber ist in Fig. 3 eine Reihe solcher Öffnungen 10 dargestellt, die in Form eines Kranzes angeordnet sind. Die Höhe des Einschnittes
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gemäss Fig. 2 oder die Durchmesser der Öffnungen gemäss Fig. 3 sind aus den oben genannten Gründen klein bemessen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulische Einrichtung zur Fernsteuerung von Schwerölmotoren, besonders im Schiffsbetrieb, welche im wesentlichen aus einer Druckflüssigkeitspumpe und aus einem Steuerglied des Leistungsreglers besteht, wobei die Pumpe und das Steuerglied miteinander durch eine Rohrleitung für die Druckflüssigkeit verbunden sind, an welche ein Zylinder mit Kolben angeschlossen ist, dessen Lage sich mit der Hand einstellen lässt, wobei die Zylinderwand mit einer Öffnung oder Öffnungen versehen ist, die durch den Kolben bei seiner axialen Bewegung gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) teils durch den Flüssigkeitsdruck aus der Rohrleitung (C), teils durch eine Schraubenfeder (3), deren Vorspannung sich mit der Hand einstellen lässt, belastet ist, wobei der Kolben (2)
und die Schraubenfeder in einem gemeinsamen Zylinder (1) untergebracht sind.