Umsteuervorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Umsteuervorrich- tungen für Verbrennungskraftmaschinen, bei denen die Steuerwelle durch einen doppelwirkenden Ver schiebezylinder in zwei den Drehrichtungen für Voraus und Zurück entsprechende Lagen ge bracht wird, wobei sie einen Mehrfachnocken mit nimmt, der zwei Umsteuernocken aufweist, die bei Bewegungen des Mehrfachnockens aus der Betriebs- in die Umsteuerstellung, die quer zur Steuerwellen verschieberichtung verläuft,
jeweils ein zugehöriges Umsteuerventil öffnen, so dass dem Verschiebezylin der Druckmittel im Sinne einer Verschiebung der Steuerwelle aus der jeweiligen Lage in die andere Endlage zugeführt wird. Bei derartigen Vorrichtun gen muss die Steuerwelle in den Endlagen gegen Längsverschiebung gesichert werden, damit sie nicht unter dem Einfluss der an ihren Nocken angreifenden Ventilbetätigungskräfte aus ihrer Betriebslage in eine betriebsgefährdende Zwischenstellung verscho ben wird. Normalerweise wird diese Blockierung durch eine federbelastete Klinke bewirkt, die ent weder durch die Verschiebekraft, welche die Längs kräfte aus der Ventilbetätigung erheblich übertrifft oder durch eine besondere Auslösevorrichtung beim Umsteuern ausgeklinkt wird.
In dem einen Fall treten erhebliche Kräfte an der Klinke auf, die Ver schleiss- und Deformationen hervorrufen können, im andern Fall muss ein unerwünschter Aufwand in Kauf genommen werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile zu vermeiden und das Problem der Steuerwellenblockierung mit einem Minimum an Aufwand zu lösen. Diese Aufgabe wird erfindungs gemäss an einer Umsteuervorrichtung der ein gangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass der Mehr fachnocken im Bereich der beiden Umsteuerventile je einen Blockierungsnocken aufweist, von denen je einer in einer der beiden Endlagen der Steuerwelle demjenigen Umsteuerventil am nächsten steht, dessen öffnung die Steuerwelle in der jeweiligen Lage ver harren lassen würde,
so dass die Steuerwelle bei einer ungewollten Verschiebung aus der Betriebslage mit einem der Blockierungsnocken dasjenige Umsteuer ventil öffnet, das die Betätigung des Verschiebezylin ders im Sinne einer Rückverschiebung der Steuer welle in die Betriebslage bewirkt.
Der besondere Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass mechanische Teile entfallen, an denen Zwängungen und Deformationen, beispielsweise bei Undichtheit eines der Umsteuerventile, auftreten kön nen. Ausserdem wird der Maschinist durch die bei dem Rücksteuervorgang auftretenden Betätigungs geräusche der Ventile auf Störungen in der Steuer wellenlage aufmerksam gemacht.
Zweckmässig wird die Lage der Blockierungs- nocken so gewählt, dass der Blockierungsnocken nur in der Betriebsstellung des Mehrfachnockens bei un gewollten Verschiebungen der Steuerwelle in den Be reich der Umsteuerventile gelangen können, da in der Anlassstellung die Umsteuernocken die Funktion der Blockierung übernehmen.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Vor richtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 das Gesamtschaltbild der Umsteuervorrich- tung, während Fig. 2 einen Schnitt durch den Verschiebezylin der zeigt.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen Abwicklungen des Mehr- fachnockens in den zwei Betriebsstellungen sowie in Stellung Umsteuern und Anlassen Zurück .
Die Erfindung wird nachstehend anhand des Bei spiels einer pneumatischen Fernbedienungsanlage für eine umsteuerbare Dieselmaschine zum Antrieb von Schiffen beschrieben.
Auf der Kommandobrücke oder auf einem an anderer Stelle in einiger Entfernung von der Ma schine eingebauten Bedienungsstand befinden sich ein Ventil 1 für Umsteuern und Anlassen in Dreh richtung Voraus , ein Ventil 2 für Umsteuern und Anlassen in Drehrichtung Zurück und das Stop ventil 3. Die Ventile können, wie dargestellt, in einem gemeinsamen Gehäuse 4 untergebracht sein, welches einen mit Druckluft versorgten Raum 5 ent hält. Die Ventile 1, 2, 3 können an Stelle der dar gestellten Einzelbetätigung durch Druckknöpfe auch mit Hilfe einer Nockenwelle, an der ein Hebel be festigt ist, betätigt werden.
Jedes @ Ventil besteht aus einem Ventilkegel<I>la, 2a,</I> 3a, einer Druckfeder 1b, 2b und 3b, welche den Kegel auf seinem Sitz hält, dem hohlen Druckknopf 1c, <I>2c,</I> 3c und der Feder 1d, <I>2d,</I> 3d, die den Druckknopf in die Ruhestellung bringt, in der die von dem betreffenden Ventil be herrschte Leitung entlüftet ist.
Alle übrigen Teile sind an der Maschine selbst angebaut. Von dem Ventil 1 führt die Leitung 6 zu dem Raum 7 des Betätigungszylinders 8, in dem der Kolben 9 gleitet, der von den Federn 10 und 11 bei entlüfteten Räumen 7 und 12 in die gezeigte Mittelstellung gebracht wird. Den andern Raum 12 des Zylinders 8 verbindet die Leitung 13 mit dem Ventil 2. Mit dem Kolben 9 ist die Kolbenstange 14 verbunden, in deren Kulisse 15 der Umsteuerhebel 16 angreift und die durch die Führung 17 geführt ist. Der Hebel 16 kann die Stellungen V (Voraus) und Z (Zurück) sowie die dargestellte Mittelstellung einnehmen.
Mit dem Umsteuerhebel 16 in Drehrich tung fest, in Achsrichtung des Nockens verschiebbar verbunden ist der Mehrfachnocken 18, der Einzel nocken 18a für Umsteuern Voraus , 18b für Um steuern Zurück , 18c für Anlassen Voraus und 18d für Anlassen Zurück aufweist. Der Nocken 18 ist drehbar auf einer Verlängerung 19 der Steuer welle 20 befestigt und gegen Längsverschiebung durch die Wellenbunde 21 und 22 gesichert, so dass er jeder Längsverschiebung der Steuerwelle 20 folgt (siehe Fig. 2). Der Umsteuerhebel 16 gleitet in einer Nut 23 des Mehrfachnockens 18, so dass er der Längsbewegung des Nockens nicht folgt.
Der Einzel nocken 18a befindet sich in Stellung Zurück der Steuerwelle 20 im Eingriffsbereich des Umsteuer ventils 24 für Umsteuern Voraus . Der Einzel nocken 18b befindet sich in Stellung Voraus der Steuerwelle 20 im Eingriffsbereich des Umsteuer ventils 25 für Umsteuern Zurück . Der Einzel nocken 18c befindet sich in Stellung Voraus der Steuerwelle 20 im Eingriffsbereich des Anlassventils 26. Der Einzelnocken 18d befindet sich in Stellung Zurück der Steuerwelle 20 im Eingriffsbereich des Anlassventils 26.
Die Ventile 24, 25, 26 enthalten die Ventilkegel 24a, 25a und 26a sowie die Druck federn 24b, 25b und 26b, welche die Ventilkegel auf ihrem Sitz halten. Zu den Ventilen 24 und 25 führt die von dem Druckminderventil 27 kommende Lei tung 28, in der ein Druck von etwa 8 kg/cmz herrscht. Zu dem Ventil 27 führt der Zweig 29a der Hoch druckluftleitung 29 und zu dem Ventil 26 der Zweig 29b derselben Leitung, während die Leitung 29 selbst mit dem Hauptanlassventil 30 verbunden ist. Das Hauptanlassventil 30 enthält das Kolbenventil 30a. In den Raum 30b über dem Kegel 30c des Kolben ventils 30a mündet die Leitung 29.
Der Raum 30b ist durch die Leitung 31 mit den nicht dargestellten, auf den Maschinenzylindern sitzenden Anlassventilen verbunden. In den Raum 30d über dem Kolben 30e führt die von dem Anlassventil 26 kommende Leitung 32. Von dem Ventil 24 führt die Leitung 33 mit ihrem Zweig 33a zu dem Ölzylinder 35a. Von dem Ventil 25 führt die Leitung 34 mit ihrem Zweig 34a zu dem Ölzylinder 35b des Verschiebezylinders 35. Die Ölzylinder 35a, 35b stehen mit den Räumen 35c und 35d vor und hinter dem Verschiebekolben 35e in Verbindung, der auf der Steuerwellenverlängerung 19 befestigt ist.
Die Steuerwellenverlängerung 19 ist mit der Steuerwelle 20 gegenüber derselben drehbar, in Achsrichtung jedoch fest verbunden. Von dem Druckminderventil 27 führt die Leitung 36 über das Absperrventil 37 zu dem Raum 5 des Gehäuses 4. Von dem Stopventil 3 führt die Leitung 38 zu der Öffnung 39b des Doppelrückschlagventils 39, in dem der Ventilkolben 39a gleitet und entweder die Öffnung 39b oder 39c mit der Öffnung 39d verbin det. Die Zweige 33b und 34b der Leitungen 33 und 34 sind an die Öffnungen 40c und 40b des Doppel rückschlagventils 40 angeschlossen, in dem der Ventilkolben 40a gleitet und entweder die Öffnung 40b oder 40c mit der Öffnung 40d verbindet.
Die Öffnung 40d ist über die Leitung 41 mit der Öffnung 39c des Doppelrückschlagventils 39 verbunden. Von der Öffnung 39d des Doppelrückschlagventils 39 führt die Leitung 42 zu dem Betätigungszylinder 43, in dem der Kolben 43a gleitet, der durch die Feder 43b in die Ruhelage gebracht wird. Die mit dem Kolben 43a verbundene Kolbenstange 43c ist an dem Abstellhebel 44 angelenkt, an dem die Regel stange 45 der nicht dargestellten Einspritzpumpe angreift.
Der Abstellhebel 44 kann die Stellungen B (Betrieb) und S (Stop) einnehmen, wobei er die Re gelstange 45 lediglich in Abstellrichtung zu ver schieben vermag, während sie in der Gegenrichtung frei dem Einfluss des nicht dargestellten Drehzahl reglers überlassen ist.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird nach stehend anhand eines Umsteuervorganges beschrie ben.
In Fig. 3 ist die Steuerwelle 20 in der Betriebs stellung Voraus dargestellt. Die Stellung der ver schiedenen Einzelnocken des Mehrfachnockens ist aus der Abwicklung klar erkennbar. Hierin ist, wie in den folgenden Bildern, der Blockierungsnocken für Stellung Voraus mit 50, der Blockierungs- nocken für Stellung Zurück mit 51 bezeichnet.
Falls sich die Steuerwelle 20 und damit der Nocken 18 ungewollt in Richtung der Steuerwellenachse 52 in Richtung auf den Anschlag 54 verschieben würde, so würde der Blockierungsnocken 50 das Umsteuer ventil 24 öffnen und eine Betätigung des Verschiebe zylinders 35 bewirken, so dass die Steuerwelle 20 und der Mehrfachnocken 18 in Richtung auf den Anschlag 53 zurückbewegt werden. Durch diese Bewegung würde der Blockierungsnocken 50 ausser Eingriff des Ventils kommen. Dieses würde wieder schliessen, wodurch der Ausgangszustand hergestellt wäre.
Wird der Druckknopf 2c niedergedrückt, so wird der Raum 12 des Betätigungszylinders 8 über die Leitung 13 mit Druckluft beaufschlagt und der Hebel 16 geht in die Stellung Z (Fig. 1). Der Hebel 16 kann auch von Hand in diese Stellung gelegt werden. Dadurch wird der Mehrfachnocken 18 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und der Einzelnocken 18b öffnet das Umsteuerventil 25, durch welches dem Ölbehälter 35b über die Leitungen 34 und 34ca Druckluft zugeführt wird. Die entsprechende Um steuerstellung des Mehrfachnockens 18 ist in Fig. 4 dargestellt.
Gleichzeitig strömt Druckluft über die Leitung 34b zu der Öffnung 40b des Doppelrück- schlagventils 40, presst den Ventilkolben 40a auf die Öffnung 40c, welcher der Druckluft den Weg zur Öffnung 40d freigibt, wobei die Druckluft über die Leitung 41 zur Öffnung 39c des Doppelrückschlag ventils 39 strömt, dort den Ventilkolben 39a auf die Öffnung 39b presst, die Öffnung 39d somit freilegt und über die Leitung 42 in den Betätigungszylinder 43 gelangt.
Der Kolben 43a verschiebt mit Hilfe der Kolbenstange 43b und des Abstellhebels 44 die Regelstange 45 in die Stopstellung, wodurch die Drehzahl der Maschine etwa auf ?!, der Höchstdreh zahl sinkt. Inzwischen ist die Steuerwelle nach links gewandert, wobei der Nocken 18b kurz vor Erreichen der linken Endlage ausser Eingriff des Ventilkegels 25b gekommen ist, während der Einzelnocken 18cl das Ventil' 26 geöffnet hat.
Diese Umsteuerstellung des Mehrfachnockens ist in Fig. 5 dargestellt. Durch das Schliessen des Ventils 25 wird der Betätigungs zylinder 43 entlüftet und damit die Regelstange 45 dem Einfluss des Drehzahlreglers überlassen. Durch das Öffnen des Ventils 26 strömt Druckluft hohen Druckes zu dem Hauptanlassventil 30 und öffnet dieses, wodurch die Maschinenzylinder Druckluft er halten. Dadurch wird die Maschine abgebremst und in Drehrichtung Zurück angelassen. Wird der Druckknopf 2c bzw. der Hebel 16 losgelassen, so kehrt dieser unter der Wirkung der Feder 11 bzw. weil die Kammer 12 entlüftet ist, in die Mittelstel lung zurück.
Dadurch gerät der Nocken 18d ausser Eingriff des Ventils 26, dieses und das Hauptanl'ass- ventil 30 schliessen und die Anlassluftzufuhr hört auf, so dass die Maschine normal arbeitet. Diese Betriebs stellung ist in Fig. 6 dargestellt. Es ist leicht zu er kennen, dass der Blockierungsnocken 51 im Zusam menwirken mit dem Umsteuerventil 25 in dieser Stel lung die Lagesicherung der Steuerwelle 20 in der weiter oben beschriebenen Weise übernimmt.