Sicherheitsvorrichtung für umsteuerbare Einspritz-Brennkraftmaschinen
Bei umsteuerbaren Dieselmaschinen, insbesondere Schiffsdieselmaschinen, wird infolge
des Fahrtstromes die mit dem Motor verbundene Schraube denselben noch eine gewisse
Zeit in der alten Drehrichtung weiter antreiben.. Dies hat häufig zur Folge, daß
beim raschen Umsteuern, Einlassen der Anlaßluft und Wiederzufuhr von Brennstoff
die Maschine in derselben Drehrichtung wie bisher wieder anläuft. Sie wird also
durch die Auspuffleitung ansaugen und durch die Einlaßleitung auspuffen. Dies hat
vor allem den Nachteil, daß im Gefahrfalle die Maschine, wenn auch mit verminderter
Leistung, in der alten Drehrichtung weiterläuft, das Schiff also, anstatt zu stoppen,
sogar noch weiter beschleunigt wird: was zu gefährlichen Kollisionen führen kann.
Daneben werden aber auch noch die Einlaßleitungen verschmutzt. Bisher bestand der
einzige Schutz dagegen darin, daß der Maschinist die Maschine erst nach völligem
Stillstand wieder anließ. Dieses Verfahren schloß aber auch einerseits die Gefahr
eines menschlichen Versagens ein und war andererseits bei kleinen Schiffen, die
keinen eigentlichen Maschinisten besaßen, sondern von der Brücke aus bedient wurden,
nicht angängig, da es schwierig war, von der Brücke aus den Gang der Maschine zu
überwachen.Safety device for reversible injection internal combustion engines
In reversible diesel engines, in particular marine diesel engines, as a result
of the driving current, the screw connected to the motor still has a certain amount
Drive time in the old direction of rotation .. This often has the consequence that
when changing direction quickly, letting in the starting air and re-supplying fuel
the machine starts up again in the same direction of rotation as before. So she will
suck in through the exhaust pipe and exhaust through the inlet pipe. this has
especially the disadvantage that in case of danger the machine, albeit with reduced
Power, in the old direction of rotation, so instead of stopping the ship,
accelerates even further: which can lead to dangerous collisions.
In addition, however, the inlet lines are also contaminated. So far the
The only protection against it is that the machinist only uses the machine after complete
Standstill started again. On the one hand, however, this procedure also closed the danger
of human error and, on the other hand, was with small ships that
had no actual machinist, but were operated from the bridge,
not accessible because it was difficult to access the engine aisle from the bridge
monitor.
Es sind schon verschiedene, auf die Brennstoffpumpe einer umsteuerbaren
Verbrennungskraftmaschine zum Antrieb von Schiffen wirkende Sicherheitsvorrichtungen
vorgeschlagen worden, die verhindern sollen, daß den Arbeitszylindern Brennstoff
zugeführt wird, wenn die Maschine nach einem Umsteuervorgang in der oben beschriebenen
unerwünschten Weise in der alten, nunmehr falschen Drechrichtung weiterläuft. Diese
Vorrichtungen bestehen aus einer von der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen
Zahnradpumpe und Umschalthähnen oder Schiebern in den zu der Zahnradpumpe führenden
Leitungen, die mit dem Umsteuergestänge verbunden und so ausgebildet sind, daß das
von der Pumpe geförderte Druckmittel eine Abstellvorrichtung der Brennstoffpumpe
betätigt, wenn eingestellte und tatsächliche Maschinendrehrichtungnicht übereinstimmen.
Der Hauptnachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß die Anlaßluft
oder ein elektrischer Anlasser nicht abgestellt werden, so daß es bei Unaufmerksamkeit
des Bedienungspersonals oder bei Fernbedienung von der Brücke, wobei die Überwachung
der Maschine schlechter möglich ist, vorkommen kann, daß die Maschine unter der
Wirkung der Anlaßluft oder des Anlassers so lange in der falschen Drehrichtung angetrieben
wird, bis der Luftvorrat oder die Batterie erschöpft sind. Der eigentliche Zweck
der Vorrichtung wird dabei nicht erreicht. Außerdem sind die bekannten Vorrichtungen
recht verwickelt im Aufbau. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile
zu vermeiden. Diese Aufgabe wird an einer Sicherheitsvorrichtung für umsteuerbare
Einspritz-Brennkraftmaschinen mit Druckluftanlaßsteuerung und Druckluftumsteuerung,
welche das Anspringen der Maschine in verkehrter Drehrichtung beim Umsteuern verhindert
mittels Verriegelung der Einspritzpumpe auf Nullförderung bei Einleitung des Umsteuervorganges,
dadurch gelöst, daß ein drehzahlabhängiges Steuerorgan der vom Umsteuerventil kommenden
Steuerluft erst bei Stillstand der Maschine oder bei einer für den Umsteuervorgang
ungefährlichen Drehzahl den Weg zum druckluftbetätigten Hauptanlaßluftventil und
zur Entriegelungsvorrichtung für die Einspritzpumpe freigibt.There are already different ones that can be switched over to the fuel pump
Internal combustion engine for propulsion of ships acting safety devices
have been proposed to prevent the working cylinders from fuel
is supplied when the machine after a reversing operation in the one described above
unwanted way continues in the old, now wrong turning direction. These
Devices consist of one driven by the internal combustion engine
Gear pump and changeover cocks or slides in the ones leading to the gear pump
Lines that are connected to the reversing linkage and designed so that the
Pressure medium conveyed by the pump is a shut-off device for the fuel pump
actuated if the set and actual machine direction of rotation do not match.
The main disadvantage of these known devices is that the starting air
or an electric starter can not be turned off, so that it is inattentive
of the operating staff or remote control from the bridge, with supervision
the machine is worse possible, it can happen that the machine is under the
Effect of the starting air or the starter so long driven in the wrong direction of rotation
until the air supply or the battery are depleted. The real purpose
the device is not reached. In addition, the known devices
quite involved in construction. The object of the invention is to overcome these disadvantages
to avoid. This task is carried out on a safety device for reversible
Injection internal combustion engines with compressed air starter control and compressed air reversal,
which prevents the machine from starting in the wrong direction of rotation when reversing
by locking the injection pump to zero delivery when initiating the reversal process,
solved in that a speed-dependent control element coming from the reversing valve
Control air only when the machine is at a standstill or when there is one for the reversing process
safe speed the way to the compressed air operated main starting air valve and
releases the unlocking device for the injection pump.
Vorteilhaft wird dabei das drehzahlabhängige Steuerorgan als Steuerkolben
ausgebildet, der mit einem Fliehkraftregler verbunden ist. Das drehzahlabhängige
Steuerorgan kann auch eine vom Öldruck der Maschine beaufschlagte Membran sein,
die mit dem Steuerkolben verbunden ist.The speed-dependent control element is advantageous as a control piston
formed, which is connected to a centrifugal governor. The speed-dependent
The control element can also be a membrane acted upon by the machine's oil pressure,
which is connected to the control piston.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar
bedeutet Fig. 1 eine Anordnung mit Fliehkraftregler, Fig. 2 eine Anordnung mit Öldruckregler.The drawing shows two embodiments of the invention, namely
Fig. 1 means an arrangement with a centrifugal governor, Fig. 2 an arrangement with an oil pressure regulator.
In Fig. 1 bedeutet Position 1 einen Fliehkraftregler, der mit einem
Steuerventil 2 gekuppelt ist. Bei 3 ist der Eintritt der von dem eigentlichen Maschinensteuerventil
herkommenden Steuerluft in das Ventil 2; der Austritt aus demselben erfolgt bei
4. 5 ist das Hauptanlaßventil, welches über die Leitung 6 mit dem Steuerventil 2
verbunden ist. Bei 7 ist das Anlaßventil 5 mit der Luftflasche und bei 8 mit der
Dieselmaschine verbunden. In dem Hauptanlaßventil5 befindet sich ein Stufenkolbenventil
9 mit dem Kolben
1O und der im wirksamen Querschnitt kleinere Ventilwgel
11. Der Steuerventilkörper 9 wird durch Feder L2 im Ruhestand zum Abschluß gebracht.
Von der Steuerleitung 6 zweigt eine Leitung 13 zu dem Zylinier 14 ab, in dem sich
der unter der Wirkung der Feder 15 stehende Entriegelungskolben 16 befindet. 17
ist die Regelstange der Brennstoffpumpe 18, welche sich nach rechts in die Stop-
und nach links in die Vollaststellung bewegt. 19 ist ein an der Regelstange 17 angebrachter
Nocken mit der schiefen Ebene 20 und dem Anschlag 21. Auf diesen Nocken wirkt das
mit dem Kolben 16 verbundene Arretierstück 22 ein.In Fig. 1, position 1 means a governor that is connected to a
Control valve 2 is coupled. At 3 the entry is that of the actual machine control valve
incoming control air into the valve 2; the exit from the same takes place at
4. 5 is the main starter valve, which is connected to the control valve 2 via line 6
connected is. At 7 the starter valve 5 is with the air bottle and at 8 with the
Diesel engine connected. A stepped piston valve is located in the main starting valve 5
9 with the piston
1O and the valve stem which is smaller in the effective cross-section
11. The control valve body 9 is closed by spring L2 in retirement.
A line 13 branches off from the control line 6 to the cylinder 14 in which
the unlocking piston 16 under the action of the spring 15 is located. 17th
is the control rod of the fuel pump 18, which turns to the right into the stop
and moved to the left to the full load position. 19 is one attached to the control rod 17
Cam with inclined plane 20 and stop 21. This acts on this cam
locking piece 22 connected to the piston 16.
Fig.2 zeigt im wesentlichen dieselben Positionen wie Fig. 1, doch
tritt hier an Stelle des Fliehk.raftreglers 1 ein Olschalter 23, welcher bei 24
mit der Schmieröldruckleitung der :Maschine verbunden ist.Fig. 2 shows essentially the same positions as Fig. 1, but
In place of the centrifugal force regulator 1, there is an oil switch 23, which at 24
is connected to the lubricating oil pressure line of the: machine.
Wirkungsweise Beim Umstellen des nicht dargestellten Maschinensteuerventils
wird die Eingangsseite 3 des Steuerventils 2 unter Druck gesetzt. Sie ist nämlich
mit derselben Steuerleitung verbunden, welche auch die zur Verschiebung der Nockenwelle
notwendigen Steuerkolben beaufschlagt. Solange aber die Maschine noch Umdrehungen
macht, hält der Fliehkraftregler das Steuerventil 2 geschlossen. Gleichzeitig war
während des Verschiebens der Steuerwelle die Regelstange 17 in Stopstellung (rechte
Endlage) gebracht, wobei das Arretierstück 22 an der schiefen Ebene 20 gleitend
nach unten gedrückt wird und schließlich hinter dem Anschlag 21 einrastet. Sobald
die Maschine nun zum Stillstand gekommen ist oder doch mindestens eine sehr geringe,
für den Umsteuervorgang ungefährliche Drehzahl angenommen hat, öffnet der Drehzahlregler
das Ventil 2, die Steuerluft beaufschlagt über Leitung 6 den Kolben 10 des Ventils
5. Im Betriebszustand ist das Ventil 5 immer geschlossen, da die Fläche des Kolbens
10 größer ist als die des Ventilkegels 11. Ferner wirkt die Feder 12 auch noch schließend.
Sobald nun die Steuerluft auf Kolben 10 einwirkt, bewegt sich das Stufenventil 9
nach links und gibt der Anlaßluft von der nicht gezeigten Luftflasche den Weg über
8 zur Maschine frei. Gleichzeitig aber wird der Kolben 16 gegen die Wirkung der
Feder 15 nach unten gedrückt, das Arretierstück 22 gibt die Regelstange 17 frei,
und der Motor bekommt wieder Brennstoff zugeführt.Mode of operation When changing over the machine control valve (not shown)
the inlet side 3 of the control valve 2 is pressurized. Because she is
connected to the same control line which is also used to move the camshaft
necessary control piston is applied. As long as the machine still rotates
makes, the governor keeps the control valve 2 closed. At the same time was
During the displacement of the control shaft, the control rod 17 in the stop position (right
End position), the locking piece 22 sliding on the inclined plane 20
is pressed down and finally engages behind the stop 21. As soon
the machine has now come to a standstill or at least a very small one,
has assumed a safe speed for the reversing process, the speed controller opens
the valve 2, the control air acts on the piston 10 of the valve via line 6
5. In the operating state, the valve 5 is always closed because the area of the piston
10 is larger than that of the valve cone 11. Furthermore, the spring 12 also has a closing effect.
As soon as the control air acts on the piston 10, the step valve 9 moves
to the left and gives the starting air from the air bottle, not shown, the way over
8 to the machine free. At the same time, however, the piston 16 is against the action of the
Spring 15 pressed down, the locking piece 22 releases the control rod 17,
and the engine gets fuel again.
,Nach einer anderen Ausführungsform wird das Steuerventil 2 durch
den Membran-Ölschalter 23 unter dem Einfluß des Schmieröldruckes der Maschine geschlossen
gehalten. Erst beim Stillstand der Maschine sinkt der Druck auf Null. Erst in diesem
Augenblick bewegt dich der Ölschalter unter dem Einfluß der Feder 25 nach links
und gibt den Weg der Steuerluft durch das Steuerventi12 frei. Die übrigen Steuervorgänge
sind dieselben wie im erstbeschriebenen Fall.According to another embodiment, the control valve 2 is through
the membrane oil switch 23 is closed under the influence of the lubricating oil pressure of the machine
held. The pressure only drops to zero when the machine is at a standstill. Only in this one
Momentarily the oil switch moves you under the influence of the spring 25 to the left
and releases the path of the control air through the control valve12. The remaining control processes
are the same as in the first described case.
Für Maschinen von Schiffen, die sich besonders schnell umsteuern lassen
sollen, ist es noch vorteilhaft, die Maschinenwelle beim Umsteuern durch eine Bremse
rasch stillzusetzen. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Bremse durch die
Steuerluft, welche das Verschieben der Nockenwelle bewirkt, angezogen wird. Nach
der Freigabe der Steuerluft durch Ventil 2 zum Hauptanlaßventil5 wird dann die Bremse
über einen Druckluftkolben wieder gelöst.For machines on ships that can be reversed particularly quickly
it is still advantageous to brake the machine shaft when reversing
shut down quickly. This can be done in such a way that the brake by the
Control air, which causes the camshaft to move, is attracted. To
the release of the control air through valve 2 to the main starter valve 5 then applies the brake
released again via a compressed air piston.