DE1824198U

DE1824198U - DEVICE FOR LIMITING THE TORQUE DELIVERED BY A COMBUSTION MACHINE VIA A GEARBOX TO A WORKING MACHINE, E.G. TO A FLUSH PUMP OF A DEEP DRILLING RIG, BY THROWING THE FUEL.

Info

Publication number: DE1824198U
Application number: DE1958M0028698
Authority: DE
Original assignee: Maybach Motorenbau GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1958-07-05
Filing date: 1958-07-05
Publication date: 1960-12-29

Description

Vorriohlle£ zum Bearenzen dea von einer.. Br2n11 ? £raftmaschine über ein Weohseletriebe ... eineArbeitsmasohine, z. B. ßn..in@. Spülme. einy Tiefboranlee. < wLS} abgegebenen Drehmomentes durch Drosseln der Kraftstoffmenge An den Verlauf des Drehmomentes von Antriebsbrennkraftmaschi- nen von Tiefbohranlagen werden im Betrieb sehr unterschiedli- che Anforderungen gestellt. So benötigt z. B. das Hebewerk welchselnde, zum Teil sehr hohe Drehmomente, während an die Spülpumpe bei allen Drehzahlen nur ein begrenztes Drehmoment abgegeben werden darf. Die erste Forderung wird dadurch erfüllt, daß man Wechselgetriebes Pöttinger-Wandler oder Verbindungen beider Getriebearten aur Kraftübertragung verwendete die zweite läßt sich dadurch verwirklichen, daß man das von der Antriebsbrennkraftmasehine an das Getriebe abgegebene Drehmoment durch Drosseln der Kraftstoffmenge begrenzt. Vorriohlle £ to bearenzen dea of a .. Br2n11? £ raft machine via a Weohseletriebe ... a work machine, z. B. ßn..in @. Dishwasher. some Tiefboranlee. < wLS} delivered torque by throttling the amount of fuel The course of the torque of internal combustion engine deep drilling rigs are operated very differently. che requirements. For example, B. the elevator changing, sometimes very high torques, while only a limited torque may be delivered to the flushing pump at all speeds. The first requirement is met by using a gearbox Pöttinger converter or connections of both types of transmission for power transmission.

Diese Aufgabe ist bei einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftübertragung durch einen Pöttinger-Wandler mit einer Regelvorrichtung gelöst worden, die den Kraftstoff in Abhängigkeit vom Rückdrehmoment eines pendelnd aufgehängten Gehäuses eines Übertragungsgetriebes drosselt.This task is in an internal combustion engine with a power transmission been solved by a Pöttinger converter with a control device, which the Fuel as a function of the back torque of a pendularly suspended housing a transmission throttles.

Eine besonders einfache Lösung für einen Antrieb aus einer Brennkraftmaschine und einem Wechselgetriebe liegt der Neuerung zugrunde. Sie besteht aus einem vom jeweils eingeschalteten Gang des Wechselgetriebes veränderlichen Anschlag am Kraftstoffregler.A particularly simple solution for a drive from an internal combustion engine and a change gear is the basis of the innovation. It consists of one of the each engaged gear of the gearbox variable stop on the fuel regulator.

Der Anschlag läßt sieh auch hydraulisch verändern, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn die Getriebeschaltung und der Kraftstoffregler weiter auseinanderliegen. Nach einer Ausbildung sind den einzelnen Gängen Zylinder mit Stellkolben von unterschiedlichem Hub zugeordnet, die jeweils durch das vom Gangsohalter in die entsprechenden Zylinder gesteuerte Druckmittel beaufschlagt werden und dabei den Anschlag verändern. Eine weitere Ausbildung der Neuerung, nach der die Zylinder gleichachsig angeordnet werden, wird in der Beschreibung er- läutert.The stop can also be changed hydraulically, which is particularly advantageous if the gear shift and the fuel regulator are further apart. According to one embodiment, cylinders with actuating pistons of different strokes are assigned to the individual gears, which are each acted upon by the pressure medium controlled by the gear holder in the corresponding cylinder and thereby change the stop. Another training of the innovation, after which the cylinders are arranged coaxially, in the description it is purifies.

Bild 1 zeigt die vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Neuerung an einer Anlage mit einem selbstschaltenden hydromechanischen Wechselgetriebe, Bild 2 eine Einzelheit eines weiteren Ausführungsbeispieles der Neuerung und Bild 3 in einem Diagramm den Verlauf des vom Getriebe abgege- benenDrehmomentes. Mit 11 ist ein selbstschaltendes hydromeohanisches Weohselge- triebe angedeutet, das aus einem PUttinger-Wandler und einem Viergang-Stirnzahnrad-Getriebe besteht. Sin Schaltregler 12 am Getriebe 11 ist mit einer Kolbenstange 13 mit dem Doppelkolben. schieber 14 eines Kraftschalters 15 verbunden. Der Zylinder 16 des Kraftschalters 15 ist durch eine Leitung 17 mit einer ölpumpe 18 und durch Leitungen 19 und 20 mit dem Zylinder 21 eines Stellmotors 22 verbunden. 23 und 24 sind Bohrungen für den Ölrücklauf u einem nicht dargestellten ölbehälter. Im Zylinder 21 ist ein Stellkolben 25 mit seiner Kolbenstange zu Die eine Seite 26a der Kolbenstange führt zum Gangschalter 27t während die andere Seite 26b der Kolbenstange einen An- schlag 28 an einem Kraftstoffregler 29 bildet. Figure 1 shows the simplified representation of an embodiment of the innovation on a system with a self-shifting hydromechanical change gearbox, Figure 2 shows a detail of a further embodiment of the innovation and Fig. 3 in a diagram the course of the output from the gearbox specified torque. With 11 a self-switching hydromechanical Weohselge- drives indicated, which consists of a PUttinger converter and a Four-speed spur gear transmission consists. Sin switching regulator 12 am Gear 11 has a piston rod 13 with the double piston. slide 14 of a power switch 15 connected. The cylinder 16 of the power switch 15 is connected by a line 17 to an oil pump 18 and by lines 19 and 20 to the cylinder 21 of a servomotor 22. 23 and 24 are bores for the oil return and an oil container, not shown. In the cylinder 21 there is an actuating piston 25 with its piston rod to One side 26a of the piston rod leads to the gear switch 27t while the other side 26b of the piston rod has an impact 28 on a fuel regulator 29 forms.

Vier Rasten 30 an der Kolbenstange 26b halten mit einer Rastkugel 31. einer Rastfeder 32 und einem Widerlager 33 den Stellmotor 22 in den den einzelnen Gängen entsprechenden Stellungen fest. Eine Stellstange 34, die zum Kraftstoffregler 29 führt und zum Einstellen der Füllung dient, trägt gegenüber dem Anschlag 28 einen Gegenanschlag 35. Zeiger 36 bzw. 37 geben den jeweiligen Gang (I bis IV) bzw. die Füllung zwischen Leerlauf L und Vollast V der Brennkraftmaschine an.Four notches 30 on the piston rod 26b hold with a locking ball 31. a detent spring 32 and an abutment 33, the servomotor 22 in the individual Corresponding positions. An adjusting rod 34 leading to the fuel regulator 29 leads and serves to adjust the filling, carries a opposite the stop 28 Counter stop 35. Pointers 36 and 37 indicate the respective gear (I to IV) or the Filling between idle L and full load V of the internal combustion engine.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende.The operation of the device is as follows.

Löst der Sehaltregler 12, der in Abhängigkeit vom Drehzahlverhältnis von An- und Abtrieb des Föttinger-Wandlers arbeitet, die Gangschaltung, z. B. vom dritten in den zweiten Gang. aus, so wird mit der Kolbenstange 13 der Doppelkolbenschieber 14 aus seiner Mittellage nach unten gestellt. Durch die Leitung 17, den Zylinder 16 und die Leitung 19 gelangt von der ölpumpe 18 Drucke ! unter den Stellkolben 25 im Zylinder 21 des Stellmotors 22. Der Stellkolben 22 bewegt sich um eine Gangraste nach oben und Itlst über die Kolbenstange 26a und den Gangschalter 27 die Schaltung in den zweiten Gang aus. Gleichzeitig wird ein Teil des Öls über dem Kolben 25 durch die Leitung 20, den Zylinder 16 und die Bohrung 24 verdrängt.If the level controller 12, which works depending on the speed ratio of the input and output of the Föttinger converter, is released, the gear shift, e.g. B. from third to second gear. the end, so with the piston rod 13 of the double piston valve 14 put down from its central position. Through the line 17, the cylinder 16 and the line 19 comes from the oil pump 18 pressures! under the actuating piston 25 in the cylinder 21 of the servomotor 22. The actuating piston 22 moves up one gear notch and itlst shifts into second gear via the piston rod 26a and the gear switch 27. At the same time, some of the oil above the piston 25 is displaced through the line 20, the cylinder 16 and the bore 24.

Nach dem Schalten. wird der Doppelkolbenschieber 14 vom Schaltregler 12 wieder in seine Mittelstellung gerückt, so daß die Leitungen 19 und 20 von der Ölpumpe 17 abgesperrt werden.After switching. the double piston valve 14 is controlled by the switching regulator 12 moved back to its central position, so that the lines 19 and 20 of the Oil pump 17 are shut off.

Mit dem Aufwärtegehen des Stellkolbens 25 wird der Anschlag 28 an der Kolbenstange 26b nach oben gestellt und der Stellweg der Stellstange 34 am Kraftstoffregler durch den Gegenan- schlag 35 um diesen Betrag beschränkt. 3 Der Anschlag 28 begrenzt damit nach dem Umschalten in den zwei- ten Gang das von der Brennkraftmaschine an das Getriebe über- tragene Drehmoment so, daß von der Getriebeausgangsseite kein größeres als daa für die Spülpumpe höchstzulässige Drehmoment abgegeben werden kann.When the actuating piston 25 moves upwards, the stop 28 on the piston rod 26b is moved upwards and the travel of the actuating rod 34 on the fuel regulator is strike 35 limited to this amount. 3 The stop 28 thus limits after switching to the two th gear that is transferred from the internal combustion engine to the transmitted torque in such a way that no torque greater than the maximum permissible torque for the flushing pump can be output from the transmission output side.

In entsprechender Weise spielt sich die Drehmomentbegrenzung in den anderen Gängen ab* In Bild 3 ist der Verlauf des höchstmöglichen Ausgangsdrehmomentes in Abhängigkeit von der Ausgangsdrehzahl für die Gänge I bis IV durch den sägezahnartigen Linienzug A-B dargestellt.In a corresponding way, the torque limitation is played out in the other gears from * Figure 3 shows the course of the highest possible output torque depending on the output speed for gears I to IV through the sawtooth-like Line A-B shown.

Bei abgeschalteter Vorrichtung steht das Ausgangsdrehmoment bei Vollast nach der Linie A' - B zur Verfügung, wie für das Hebewerk erforderlich ist.When the device is switched off, the output torque is at full load after line A'-B, as required by the elevator.

Bei einer anderen Ausbildung der Erfindung ist der Gangschalter 27 durch getrennte Druckölleitungen 38, 39 bzw. 40 mit einer Reihe gleichachsig angeordneter Zylinder 41, 42 bzw. 43 mit Stellkolben 44, 45 bzw. 46 verbunden, die den einzelnen Gängen zugeordnet sind. Die Kolbenstangen 49 bzw. 48 der Stellkolben ragen jeweils in den folgenden Zylinder. Die Kolbenstange 47 des letzten Zylinders der Reihe trägt den Anschlag 28.50,51 und 52 sind Entlüftungsbohrungen. Über dem Kolben 44 ist eine Rückstellfeder 53 eingebaut. Der Hub dieses dem ersten Gang zugeordneten Kolbens 44 ist am größten ; der Hub der den folgenden Gängen zugeordneten Kolben verringert sich stufenweise.In another embodiment of the invention, the gear switch 27 is connected by separate pressure oil lines 38, 39 and 40 with a row of coaxially arranged cylinders 41, 42 and 43 with actuating pistons 44, 45 and 46, which each Are assigned to aisles. The piston rods 49 and 48 of the The actuating pistons each protrude into the following cylinder. The piston rod 47 of the last cylinder in the row carries the stop 28.50,51 and 52 are vent holes. A return spring 53 is installed above the piston 44. The stroke of this piston 44 assigned to the first gear is greatest; the stroke of the pistons assigned to the following gears is gradually reduced.

Ist z. B. der zweite Gang eingeschaltet, so steht der Kolben 45 in seiner oberen Stellung, da der Gangschalter beim Schalten in den zweiten Gang Drucköl in den Zylinder 42 gesteuert hat. Um diesen Hub ist auch der Kolben 44 im Zylinder 41 ange- hoben.Is z. If, for example, the second gear is switched on, the piston 45 is in its upper position, since the gear switch controls pressure oil into the cylinder 42 when shifting into the second gear Has. The piston 44 in the cylinder 41 is also positioned around this stroke. lifted.

Beim Schalten in den dritten Gang steuert der Gangschalter 27 durch die Leitung 40 Drucköl unter den Kolben 46 im Zylinder 43 und hebt diesen um seinen Hub. Zylinder 42 wird ruckfrei und Kolben 45 wird von der Rückstellfeder über den Kolben 44 bis zur Anlage auf der Kolbenstange 49 des Kolbens 46 zurüokgedrückt. Damit ist auch der Anschlag 28 um die Differenz des Hubes der Kolben 46 und 45 zurückgestellt.When shifting into third gear, the gear switch 27 controls through the line 40 pressurized oil under the piston 46 in the cylinder 43 and lifts it around his Hub. Cylinder 42 is jolt-free and piston 45 is from the return spring on the Piston 44 pushed back until it rests on piston rod 49 of piston 46. The stop 28 is thus also reset by the difference in the stroke of the pistons 46 and 45.

Beim Schalten in den vierten Gang wird der Zylinder 43 druckfrei, worauf sämtliche Kolben von der Rückstellfeder in die unterste Stellung gedrückt werden. Der mit der Kolbenstange 47 verbundene Anschlag 28 ist wirkungslos. Beim Abwärtsschalten in den dritten, zweiten und ersten Gang erhalten nacheinander die entsprechenden Zylinder 43, 42 und 41 Druck und der Anschlag 28 wird stufenweise nach oben bis in seine Endstellung gestellt, welche im ersten Gang die Kraftstoffmenge über die Stellstange 34 am stärksten drosselt.When shifting into fourth gear, the cylinder 43 is depressurized, whereupon all pistons are pressed into the lowest position by the return spring will. The stop 28 connected to the piston rod 47 has no effect. At the Downshifting to third, second and first gear is obtained one after the other corresponding cylinder 43, 42 and 41 pressure and the stop 28 is gradually up to its end position, which in first gear the amount of fuel throttles the strongest via the control rod 34.

Claims

S. Protection claims 1. Device for limiting the power of an internal combustion engine

ne via a change gear to a work machine, z. B. to a flushing pump of a deep drilling rig, delivered torque by throttling the amount of fuel, characterized by a depending on the gear of the change selgetriebes (11) variable stop (28) on the fuel knob ($ 2). 2. Device according to claim 19, characterized by the one Cylinders assigned to individual gears (I, II, III) (4t, 42t 43)

with actuating pistons (44,45,46) of different strokes, which are each acted upon by the pressure medium controlled by the gear switch (27) in the corresponding cylinder and thereby change the stop (28).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the cylinder are coaxially arranged in series so that the stroke of a piston in the series following pistons are taken around the stroke of this piston and over the last piston (47) of the loan change the stop.