DE2203797C2

DE2203797C2 - Reversing mechanism for a piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE2203797C2
Application number: DE19722203797
Authority: DE
Inventors: Per Roskilde Wallin (Daenemark)
Original assignee: Burmeister & Wain's Motor-Og Maskinfabrik Af 1971 Kopenhagen AS
Current assignee: Burmeister & Wain's Motor-Og Maskinfabrik Af 1971 Kopenhagen AS
Priority date: 1972-01-27
Filing date: 1972-01-27
Publication date: 1974-02-28
Also published as: BR7300617D0; DE2203797B1; DK130255B; DK130255C; SU614757A3

Description

Die Erfindung betrifft einen Umsteuerungsmechanismus für eine" Kolben-Brennkraftmaschine, insbesondere eine Schifismaschine, mit einer Steuerwelle, die Nocken für die Steuerung der Brennstoffeinspritzung und oder von Ventilen in den Motorzylindern trägt und mit einem mit der Kurbelwelle der Maschine verbundenen Antriebsrad gekuppelt ist. und zwar durch eine Kupplung mit totem Gang, die einen mit der Steuerwelle fest verbundenen Mitnehmer umfaßt, wobei in im wesentlichen gleich großen Winkelabstanden voneinander wenigstens zwei Kurbeln v.v> Mitnehmer hz\v. im Antriebsrad gelagert sind, die m K'.ilissenführungen im Antriebsrad bzw. im Mitneh mer eingreifen, sowie hydraulische Mittel in Drehkolbenmotorforrn zum Verdrehen der Kurbel autvveist, wodurch die Winkelstellung des Antriebsrades relativ zun Mitnehmer geändert wird.The invention relates to a reversing mechanism for a reciprocating internal combustion engine, in particular a ship's engine, with a control shaft which carries cams for controlling the fuel injection and / or valves in the engine cylinders and is coupled to a drive wheel connected to the crankshaft of the machine by a clutch with dead gear, which comprises a driver firmly connected to the control shaft, with at least two cranks vv> driver hz \ v. being mounted in the drive wheel at essentially equal angular distances from one another, the m K'.ilissenguide in the drive wheel or intervene in the driver, as well as hydraulic means in the form of a rotary piston engine to rotate the crank, whereby the angular position of the drive wheel is changed relative to the driver.

Es ist ein Hiehkniftversteller, insbesondere zur Änderung des Zünd- bzw. Spritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem die Antriebswelle drehfest mit einem Gehäuse verbunden ist, in dem in zwei zur Achse der Antriebswelle sich dianie tral gegenüberliegenden Bereichen jeweils zwei sich gegenüberliegende Exzenterscheiben an den Stirnflächen des Gehäuses angeordnet sind, welche paarweise eine zur Achse parallele, jedoch radial zuv Achse versetzt angeordnete Welle tragen. Auf jeder Welle ist unmittelbar neben jeder Exzenterscheibe eine zweite gleichartige Exzenterscheibe gelagert, welche in Mitneiiinerarmen der getriebenen Welle angeordnet sind Weiterhin ist auf jeder exzentrisch angeordneten Welle zwischen den beiden Paaren von zusammengehörigen Exzenterscheiben ein Fliehgewicht exzentrisch angeordnet (deutsche Patentschrift 829 381). Bei steigender Drehzahl der Antriebswelle bewegen sich die Fliehgewichte radial zur Wellenachse nach außen und nehmen dabei ihre Lagerwelle mit nach außen. Dadurch werden die paarweise vorgesehenen Exzenterscheiben, die auf dieser Welle gelagert sind, in entgegengesetzten Umfangsrichtungen verschwenkt, wobei sich ihre Mittelpunkte in Umfangsrichtung auseinanderbewegen. Die Änderung des Abstandes der Mittelpunkte der Exzenterscheiben in Abhängigkeit von der Wanderung der Fliehgewichte stellt die Funktion dar, nach welcher sich die Verdrehung der Antriebswelle gegenüber der getriebenen Welle in Abhängigkeit von der Drehzahl ändert.It is a lever adjuster, especially for Change of the ignition or injection point in internal combustion engines is known in which the drive shaft is rotatably connected to a housing in which two dianie to the axis of the drive shaft Trally opposite areas each have two opposite eccentric discs on the end faces of the housing are arranged, which in pairs a parallel to the axis, but radially zuv Axis offset shaft carry. On each shaft is immediately next to each eccentric disc a second similar eccentric disc is mounted, which is in Mitneiiinerarm the driven shaft are further arranged on each eccentrically arranged shaft between the two pairs of Eccentric eccentrically arranged eccentric disks belonging together with a centrifugal weight (German patent specification 829 381). As the speed of the drive shaft increases, the flyweights move radially to the shaft axis to the outside and take their bearing shaft with them to the outside. This will make the pairs provided eccentric disks, which are mounted on this shaft, in opposite circumferential directions pivoted, their centers moving apart in the circumferential direction. The change the distance between the centers of the eccentric disks depending on the migration of the Flyweights represent the function according to which the rotation of the drive shaft relative to the driven shaft changes depending on the speed.

Es ist aber auch ein Umsteuerungsmechanismus der eingangs näher bezeichneten Art bekannt (dänisches Patent 112 211). Bei diesem bekannten Mechanismus ist ein zu der Welle koaxialer Drehkolbenmotor vorgesehen, dessen Zylinderkammer in dem von der Kurbelwelle angetriebenen Antriebsrad ausgebildet ist, während der Drehkolben ein Zahnrad trägt, das mit im Antriebsrad planetenartig gelagerten Zahnrädern kämmt. Jedes Planetenrad ist an einer Kurbel befestigt, deren gekröpfte Teile in Gleitschu-However, a reversing mechanism of the type described in detail is also known (Danish Patent 112,211). With this known mechanism a rotary piston motor coaxial with the shaft is provided, the cylinder chamber of which is in that of the crankshaft driven drive wheel is formed, while the rotary piston carries a gear, that meshes with gears mounted like a planet in the drive wheel. Each planet gear is on one The crank, the cranked parts of which are

hen gelagert sind, die in radialen Kulissen im Mitnehmer verschiebbar sind. Bei normalem Betrieb der Maschine in einer vorgegebenen Dreh-ichtung befinden sich die Gleitschuhe und die Kurbel in einer Endlage. In dieser Endlage drehen sich sowohl der hydraulische Kolben als auch der Mitnehmer und damit die Steuerwelle synchron mit dem Antriebsrad. Zum Zwecke der Umsteuerung wird der Kolben in bezug auf das Antriebsrad gedreht. Dadurch beginnen die Planelenräder um ihre Achsen zu drehen. Hierdurch wird über die Kurbeln und die Gleitschuhe der Mitnehmer und damit auch die Steuerwelle in bezug auf das Antriebsrad gedreht, bis die der entgegengesetzten Drehrichtung der Maschine entsprechende relative Endlage der Steuerwelle erreicht ist. Diese bekannte Anordnung gestattet, eine direkte relative VVinkeldrehung der beiden Wellen mit Hilfe eines Drehkolbenmotors durchzuführen. Mierdings ist dieser bekannte Umsteuermechanismus relativ kompliziert und teuer im Aufbau. Dies ist ein- »o mal bedingt durch die dabei erforderlichen Zahnräder, die ebenso wie die Kulissen nur schwierig mit ausreichend hoher Genauigkeit hergestellt werden können, welche eine gleichmäßige übertragung der auftretenden Kräfte auf die Planetenräder ermöglicht as und eine Überlastung vermeidet. Die Größe des hydraulischen Drehkolbenmotors erfordert erhebliche Materialstärken, insbesondere relativ dicke Seitenwände der Zvlinderkammern, so daß der Mechanismus, inbesondere bei großen Brennkraftmaschinen, außerordentlich schwer wird.hen are stored, which are displaceable in radial scenes in the driver. During normal operation of the Machine in a given direction of rotation, the sliding shoes and the crank are in one End position. In this end position, both the hydraulic piston and the driver and rotate so that the control shaft is synchronized with the drive wheel. For the purpose of reversing, the piston is in rotated with respect to the drive wheel. As a result, the planetary gears begin to turn around their axes. As a result, the driver and thus the control shaft via the cranks and the sliding blocks rotated with respect to the drive wheel until that of the opposite direction of rotation of the machine corresponding relative end position of the control shaft is reached. This known arrangement allows a Perform direct relative angular rotation of the two shafts with the aid of a rotary piston engine. However, this known reversing mechanism is relatively complicated and expensive to build. This is a »o sometimes due to the gears required, which, like the scenes, are difficult to use Sufficiently high accuracy can be produced, which ensures a uniform transmission of the forces occurring on the planetary gears enables as and avoids overloading. The size of the hydraulic rotary piston engine requires considerable Material thicknesses, in particular relatively thick side walls of the cylinder chambers, so that the mechanism especially in large internal combustion engines, is extremely difficult.

tis ist Aufgabe der Erfindung, einen Umsteuermechanismus der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß mit wesentlich kleineren Antrieben und damit geringerem Gewicht gearbeitet werden kann, während gleichzeitig bei einfachem Aufbau eine völlig gleichmäßige Verteilung der Kräfte auf de Teile des Umsteuermechanismus erzeilt wird.The object of the invention is to provide a reversing mechanism of the type described in detail so that with much smaller drives and thus lower weight can be worked, while at the same time with a simple structure a completely even distribution of the forces on de parts of the reversing mechanism is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß ein Drehkolbenmotor je Kurbel vorgesehen ist, dessen Zylinderkammer im Mitnehmer bzw. im Antriebsrad ausgebildet und dessen Kolben an der Kurbel befestigt ist.According to the invention, this object is achieved in that a rotary piston engine is provided for each crank is, whose cylinder chamber is formed in the driver or in the drive wheel and its piston on the Crank is attached.

Durch die direkte Anbringung der Kolben an den Kurbeln werden alle Probleme im Zusammenhang mit Zahnradgetrieben umgangen. Die Zylinderkammern können an eine gemeinsame Druckquelle angeschlossen werden, so daß die auf die einzelnen Kurbeln, Gleitschuhe und Kulissen einwirkenden Kräfte immer gleich groß sind. Bei Umsieuermechanismen für große Brennkraftmaschinen ist es wesentlich leichter und billiger, zwei oder mehrere kleinere hydraulische Drehkolbenmotoren als einen großen Drehkolbenmotor zu verwenden, zumal die erforderlichen Materialstärken bei den zwei kleineren Drehkolbenmotoren wesentlich kleiner sind und daher erheblich an Gewicht eingespart wird.By attaching the pistons directly to the cranks, all problems are related bypassed with gear drives. The cylinder chambers can be connected to a common pressure source so that the forces acting on the individual cranks, sliding blocks and scenes are always the same size. With environmental mechanisms for large internal combustion engines it is much easier and cheaper to have two or more smaller hydraulic ones Rotary piston engines to use as a large rotary piston engine, especially since the necessary Material thicknesses in the two smaller rotary piston engines are much smaller and therefore considerable is saved in weight.

Außerdem bietet der neue Mechanismus den Vorteil, daß man bei Versagen der hydraulischen Druckquelle leichter eine Notumsteuerung — wenn auch langsamer — mit Hilfe nur eines Drehkolbenmotors vornehmen kann, der z. B. mit Hilfe einer Handpumpe oder von der Schmierölpumpe der Brennkraftmaschine aus gespeist werden kann. Eine ähnliche Möglichkeit besteht bei Versagen eines der hydiraulischen Drehkolbenmotoren, der dann zwecks Überholung ohne weiteres ausgebaut werden kann, während der oder die übrigen Motoren weiterhin zur Verfügung stehen, (alls während der Überholzeil des defekten Drehkolbenmotors eine Umsteuerung erforderlich werden sollte. Außerdem ist es bei den >erhältni-.mäßig kleinen hydraulischen Drehkolbenmwtoren leichter, das Auftreten unerwünschter Vibrationen während des Umsteuervorganges zu vermeiden.In addition, the new mechanism has the advantage that if the hydraulic pressure source fails an emergency reversal easier - albeit more slowly - with the help of just one rotary piston engine can make the z. B. with the help of a hand pump or the lubricating oil pump of the internal combustion engine can be fed from. A similar possibility exists if one of the hydiraulic failures occurs Rotary piston engines, which can then be easily removed for overhaul, while the other engine or engines are still available (all during the overtaking line of the If the rotary piston engine is defective, a reversal should be necessary. It is also available for the> small hydraulic rotary piston engines easier, the occurrence of undesirable vibrations to be avoided during the reversal process.

Bei einer Ausführungsform, bei der in jeder hydraulischen Zylinderkammer ein Füllstück befestigt ist. das zusammen mit dem.Drehkolben zwei Arbeilskammern bildet, kann eine Leitung für Hydraulikflüssigkeit in jede Zylinderkammer einmünden, und zwar in zwei Öffnungen, die mit verschiedenen Winkelabständeii vom Füllstück angeordnet sind, und in die dem Füllstück am nächsten gelegene öffnung oder in einen mit dieser Öffnung verbundenen äußeren Kanal kann ein Drosselorgan eingeschaltet sein. Hierdurch wird auf einfache Weise eine Abbremsung des Kolbens kurz vor Abschluß jedes Umsteuerungsvorganges ermöglicht, wenn der Kolben die am weitesten vom Füllstück entfernt befindliche Öffnung in der Kammer sperrt. \on welcher aus das öl aus dem Motor herausgepreßt wird.In one embodiment in which in each hydraulic A filler piece is attached to the cylinder chamber. that, together with the rotary piston, has two working chambers forms, a line for hydraulic fluid can open into each cylinder chamber, and although in two openings with different Winkelabstandseii are arranged by the filler piece, and into the opening closest to the filler piece or in an outer channel connected to this opening, a throttle element can be switched on. This enables the piston to be braked in a simple manner shortly before the end of each reversal process when the piston is furthest blocks the opening in the chamber located away from the filler piece. \ on which from the oil from the Motor is squeezed out.

Der Mechanismus kann einen pneumalischhydraulischen Druckwandler mit einem doppeltwirkenden hydraulischen Zvlinder umfassen, dessen zwei Zylinderkammern teils mit den hydraulischen Motoren, teils über ein Umschaltventil mit je einer von zwei mit Rückschlagventilen versehenen Ölleitungen verbunden sind, welche an die Schmierölpumpe der Maschine angeschlossen sind, und zwar ist die eine Leitung direkt an die Pumpe angeschlossen, während die andere mit einem Drosselorgan versehen ist und zwischen dem Drosselorgan und dem Zylinder des Druckwandlers durch eine Rückleitung mit einem Überströmventil an den Tank des hydraulischen Systems angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform wird während des normalen Betriebes der Brennkraftmaschine in der einen Kammer jedes hydraulischen Motors ein begrenzter Öldruck aufrechterhalten, der verhindert, daß, ζ. Β. verursacht durch Schwingungen im Antrieb der Steuerwelle, eine unbeabsichtigte Drehung der hydraulischen Kolben erfolgt, die zu einer unerwünschten Umsteuerung der Maschine führen könnte. Das Überströmventil in der Rückleitung von der anderen Kammer kann hierbei auf seinen öffnungsdruck eingestellt sein, der zwar etwas niedriger als der Schmieröldruck, jedoch höher als der atmosphärische Luftdruck ist, wodurch verhindert wird, daß — ζ. Β. durch eine rotierende Stopfbuchse — Luft in das hydraulische System eingesaugt wird. Ein eventuelles Austreten von öl durch die Stopfbuchse wird durch den Anschluß der genannten zweiten Kammer an die Schmierölpumpe über ein Drosselorgan kompensiert, das ausgangsseitig zweckdienlich auf einen Druck eingestellt wird, der etwas niedriger als derjenige Druck ist, bei dem sich das Überströmventil öffnet, so daß der Ölverlust klein gehalten wird.The mechanism can be a pneumatic-hydraulic pressure transducer with a double-acting include hydraulic cylinder, whose two cylinder chambers partly with the hydraulic Engines, partly via a switching valve, each with one of two oil lines with non-return valves are connected, which are connected to the lubricating oil pump of the machine, namely one line is connected directly to the pump, while the other is provided with a throttle device is and between the throttle member and the cylinder of the pressure transducer by a return line is connected to the tank of the hydraulic system with an overflow valve. In this embodiment is during normal operation of the internal combustion engine in the one chamber of each hydraulic Maintain a limited oil pressure in the engine to prevent, ζ. Β. caused due to vibrations in the drive of the control shaft, an unintentional rotation of the hydraulic piston occurs, which could lead to an undesired reversal of the machine. The overflow valve in the return line from the other chamber can be adjusted to its opening pressure, the is slightly lower than the lubricating oil pressure, but higher than the atmospheric air pressure, which means it is prevented that - ζ. Β. through a rotating stuffing box - air sucked into the hydraulic system will. Any leakage of oil through the stuffing box is prevented by connecting the aforementioned second chamber to the lubricating oil pump via a throttle device compensated on the output side is expediently set to a pressure which is slightly lower than that pressure at which the overflow valve opens so that the oil loss is kept small.

Das Umschaltventil kann durch den dem pneumatischen Zylinder des Druckwandlers zugeführten Luftdruck aktiviert werden, wodurch automatisch die korrekte Verbindung zwischen dem hydraulischen Teil des Druckwandlers und den hydraulischen Motoren im Umsteuerungsmechanismus sichergestellt wird.The switching valve can be fed through the pneumatic cylinder of the pressure transducer Air pressure activated, automatically ensuring the correct connection between the hydraulic Part of the pressure transducer and the hydraulic motors in the reversing mechanism ensured will.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnung näher erklärt. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt entlang der Linie I-I inFig. 1 is an axial section along the line I-I in

Fig. 3 durch eine Auslührungsform des erfindungs- durchgehenden Bahrung eingesetzt, die den Durch-Fig. 3 is used by an embodiment of the continuous structure according to the invention, which

uciiKilkn Umsteucrungstnechanismus, tritt zwischen dem Kanal 21 und der äußeren öllei-uciiKilkn reversing mechanism, occurs between channel 21 and the outer oil duct

F ig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in lung drosselt.
I jg. ]_ " Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält die Welle 1 eineFig. 2 throttles a section along the line 11-11 in development.
I jg. ] _ " As shown in Fig. 1, the shaft 1 includes a

F ig. 3 einen Schnin entlang der Linie I1I-II1 in 5 an beiden Enden verschlossene Bohrung, in die einFig. 3 shows a section along the line I1I-II1 in FIG

[·'j u. I. Rohr 29 eingesetzt ist, das zusammen mil der Boh-[· 'J u. I. tube 29 is inserted, which together with the drilling

F i g. 4 in größerer Darstellung einen Ausschnitt rung in der Welle einen ringförmigen Kanal 30 ab-F i g. 4 in a larger representation a section tion in the shaft an annular channel 30 from-

der mit IV bezeichneten Einzelheit in Fig. 2 und grenzt, der an jedem Ende mit einem Ring 31 ver-the detail marked IV in Fig. 2 and borders, which is connected at each end with a ring 31

Fig. 5 ein Diagramm, das Teile des pneumatisch- schlossen ist. Die Bohrungen 32 und 33 auf je einerFig. 5 is a diagram showing parts of the pneumatically closed. The holes 32 and 33 on one each

hydraulischen Steuerumgssystems des Mechanismus ιυ Seite de« einen Ringes verlaufen radial durch diehydraulic control system of the mechanism ιυ side de «a ring run radially through the

veranschaulicht. ' Welle hindurch und hinaus zu zwei umlaufenden Ka-illustrated. '' Wave through and out to two circumferential channels

Dcr in den Fig. I bis 4 veranschaulichte Umsteue- nälcn 34 und 35 in der Nabe4 des Mitnehmers3, rungsmcchanismus für eine im übrigen nicht näher und, wie sich Fig. 2 entnehmen läßt, ist der Kanal gezeigte Brennkraftmaschine umfaßt eine Welle 1, 35 durch Bohrungen 36 mit den zwei äußeren ölleidic ein Teil der Steucrwclle der Maschine sein 15 tungen 24 und 27 verbunden. Auf entsprechende könnte, bei der gezeigten Ausführungsform jedoch Weise steht der Kanal 34 durch nicht eingezeichnete relativ kurz ist und an ihren Enden Flansche 2 trägt, Bohrungen mit den Ölleitungen 25 und 26 in Verbinmit denen sie an den beiden Hälften der Steuerwellc dung. An ihrem in Fig. 1 linken Ende hat die befestigt wird, die in bekannter Weise Stcucrnocken Welle 1 zwei radiale Bohrungen 37 und 38. die in für Brennstoffeinspritzpumpen und Auslaßventile 20 umlaufenden Kanälen 39 und 40 in einer Stopftrauen, indim hier ;,n eine direkt umsteuerbare buchse 41 münden. An die Kanäle der Stopfbuchse Zweitaktmaschine geducht ist. bei welcher sowohl für sind zwei vorzugsweise biegsame Ölleitungen 42 und Vor- als auch Rücklauf dieselben Nocken benutzt 43 angeschlossen. Die öffnungen im Rohr 29 außerworden, nur mit einer Winkciversetzung in bezug auf halb der beiden Ringe 31 stellen im Zusammenhang die Kurbelwelle. 25 "lit den erwähnten Kanälen eine Verbindung von derThe reversing mechanism 34 and 35 in the hub 4 of the driver 3 illustrated in FIGS Bores 36 with the two outer oil ducts are part of the control system of the machine 15 lines 24 and 27 are connected. In a corresponding way, however, in the embodiment shown, the channel 34 is relatively short and has flanges 2 at its ends, bores with the oil lines 25 and 26 in connection with which they are connected to the two halves of the control shaft. At its end on the left in Fig. 1, which is attached, the Stcucrnocken shaft 1 in a known manner has two radial bores 37 and 38. which in channels 39 and 40, which run around for fuel injection pumps and exhaust valves 20, in a tamping line, indim here;, n one directly reversible socket 41 open out. On the channels of the stuffing box two-stroke machine is thickened. in which the same cams are used 43 connected both for two preferably flexible oil lines 42 and flow and return. The openings in the tube 29 have become outside the crankshaft, only with an offset angle with respect to half of the two rings 31. 25 "lit the mentioned channels a connection from the

An der Welle ! ist ein Mitnehmer 3 befestigt, der Ölleitung 42 zu den äußeren Ölleitungen 24 und 27At the wave! A driver 3 is attached, the oil line 42 to the outer oil lines 24 and 27

eine Nabe 4 umfaßt, die an ihrem einen Ende ein- und damit zu einer der Arbeitskammern her. die incomprises a hub 4 which is one end and thus to one of the working chambers. in the

stückig mit zwei sich diametral gegenüberliegenden jedem hydraulischen Motor vom Kolben 17 und. vomlumpy with two diametrically opposite each hydraulic motor from the piston 17 and. from the

Mitnehmerarmen 5 ist. während sie an ihrem anderen Füllstück 20 abgegrenzt werden. Die Ölleitung 43 istDriver arms 5 is. while they are delimited at their other filler piece 20. The oil line 43 is

lüide in zwei sich ebenfalls diametral gegenüberlie- 30 auf entsprechende Weise an die beiden anderen Arlüide in two also diametrically opposite one another in a corresponding manner to the other two ar

ücnde. aber dünnere Lagerarme 6 übergeht. beuskammern der hydraulischen Motoren angcucende. but thinner bearing arms 6 passes. containment of hydraulic motors angc

L-.in aus Montagegründen zweigeteiltes Kettenrad 7 schlossen.L-.in two-part chain wheel 7 closed for assembly reasons.

is', /wischen den beiden Armpaaren 5 und 6 drehbar Die Welle 1 ruht zu beiden Seiten des Mitneh-is', / can be rotated between the two pairs of arms 5 and 6 The shaft 1 rests on both sides of the

auf der Nabe 4 des Mitnehmers gelagert. Dieses Ket- mcrs3 in schematisch dargestellten Lagern 44. undstored on the hub 4 of the driver. This chain mcrs3 in bearings 44 and 44 shown schematically

tcnrad 7 ist mit Hilfe einer nicht eingezeichneten An- 35 zwischen dem einen Lager und den Lagerarmen 6 isttcnrad 7 is with the help of a not shown connection 35 between the one bearing and the bearing arms 6 is

iriebskeue mit der Kurbelwelle der Maschine ver- an der Welle ein Ring 45 befestigt, der durch einiriebskeue with the crankshaft of the machine is attached to the shaft a ring 45, which is through a

bunde.1. Es hat zwei radial verlaufende Arme 8. in Außengewinde mit einer axial verschiebbaren Muffebunde.1. It has two radially extending arms 8. externally threaded with an axially displaceable sleeve

weichen sich diametral gegenüberliegende Kulissen- 46 in Verbindung steht, die mit Hilfe zweier Armegive way to diametrically opposed scenes- 46 is in connection with the help of two arms

führungen 9 ausgebildet sind, und in jeder Führung 47, von denen der eine in Fig.? gezeigt ist, drehfestguides 9 are formed, and in each guide 47, one of which in Fig. is shown rotatably

ist ein Gleitschuh IO hin- und herbeweglich. 40 mit dem Kettenrad 7 verbinden ist. Bei der nachste-is a sliding shoe IO reciprocable. 40 is connected to the chain wheel 7. At the next

Jeder Gleitschuh 10 ist als Lager für den mittleren, hend beschriebenen relativen Drehung zwischen demEach shoe 10 is used as a bearing for the middle, described relative rotation between the

gekröpften Lager7apfen 11 einer generell mit 12 be- Kettenrad und der Welle 1. die bei einer Umsteue-cranked bearing journals 11 a generally 12 loaded chain wheel and the shaft 1.

/eichneten Kurbel ausgeführt, die zwei koaxiale au- rung der nicht gezeichneten Brennkraftmaschine er-/ eichneten crank executed, the two coaxial statements of the internal combustion engine (not shown)

ßere Lagerzapfen 13 und 14 hat. welche in einem der folgt, wird die Muffe 46 in bezug auf den Ring 45has outer journals 13 and 14. which follows in one of the, the sleeve 46 with respect to the ring 45

Lagerarme 6 bzw. in einem Boden 15 eines hydrauli- 45 wegen des Gewindeeingriffs zwischen diesen beidenBearing arms 6 or in a base 15 of a hydraulic 45 because of the thread engagement between these two

schon Zylinders 16. der in einem der Mitnehmer- Teilen axial verschoben. Die Muffe kann hierdurchalready cylinder 16. moved axially in one of the driver parts. The sleeve can thereby

arme 5 befestigt ist. drohbar gelagert sind. Joder Zy- ^m an sich bekannter Weise teils zum Anzeigen deiarms 5 is attached. are stored threateningly. ^{Joder Zy- m} is known per se, partly for displaying the

linder 16 bildet zusammen mit einem zugehörigen relativen Winkelstellung zwischen Kettenrad — undlinder 16 forms together with an associated relative angular position between sprocket - and

Fliigelkolben 17. der zwischen dem Boden 15 und damit der Kurbelwelle der Maschine — und Stouer-Fliigelkolben 17. which between the bottom 15 and thus the crankshaft of the machine - and Stouer-

einem äußeren Deckel 18 angeordnet ist. einen hy- 50 welle, teils zum Aktivieren nicht eingezeichneter Be-an outer cover 18 is arranged. a hy- 50 wave, partly to activate not shown

draulischen Rotationsmotor. Wie in F i s. 1 angedeu- ta'tigungsorgane für verschiedene Funktionen ausge-hydraulic rotary motor. As indicated in Fig. 1, organs of representation are designated for various functions.

let. ist dor Kolbon 17 mit Hilfe einer sogenannten nutzt worden, die im Zusammenhang mit einer Um-let. was used by Kolbon 17 with the help of a so-called

Hirth-Verzahnunc mit zugehörigem "zentralem steuerung ausgeführt werden sollen.
Spannbolzcn 19 mii dem zugehörigen Zapfen 14 ver- Das in Fig. 5 veranschaulichte Steuersystem füiHirth-Verzahnunc with associated "central control are to be carried out.
The control system illustrated in FIG

bunden. 55 den Umsuuerungsmcchanismus umfaßt einen pneu-bound. 55 the changeover mechanism comprises a

Im radial nach außen gekehrten Teil jedes Zylin- matisch-hydraulischen Druckwandler 48. der ausIn the radially outward-facing part of each cylindrical hydraulic pressure transducer 48, the off

ders 16 ist ein Füllstück 20 befestigt, und an beiden einem pneumatischen Zylinder 49 mit zugehörigemAnother 16 is a filler piece 20 attached, and a pneumatic cylinder 49 with associated on both

Seiten des Füllstücks münden zwei Ölkanäle 21 und Kolben 50 und einem hydraulischen Zylinder 51 be-Two oil channels 21 and pistons 50 and a hydraulic cylinder 51 open onto the sides of the filler piece.

22. die sich durch den Arm 5 und die Wand des Zy- steht, dessen Kolben 52 mechanisch mit dem Kolben22. which extends through the arm 5 and the wall of the Zy- whose piston 52 is mechanically connected to the piston

linders 16 erstrecken, in den Zylinder, und zwar un- 60 50 verbunden ist. Die zwei Kammern im Zylinder 51Linders 16 extend into the cylinder, namely un- 60 50 is connected. The two chambers in cylinder 51

mittelbar neben dem Füllstück 20 bzw. in einem ge- sind mit Hilfe von Leitungen 53 und 54 mit den obenindirectly next to the filler piece 20 or in one with the help of lines 53 and 54 with the above

wissen Abstand von diesem. Auf der Außenseite der erwähnten Ölleitungen 42 und 43 verbunden, die zuiknow distance from this. On the outside of the mentioned oil lines 42 and 43 connected to the zui

Arme 5 sind Anschlußstücke 23 mit inwendigen Ka- Stopfbuchse 41 des Umsteuerungsmechanismus füh-Arms 5 are connecting pieces 23 with internal cable gland 41 of the reversing mechanism.

nälen festgespannt, die die Verbindung zwischen den ren. Die Kammern sind ferner durch Leitungen 5£nails, which are the connection between the ren. The chambers are further connected by lines 5 £

paarweise zusammengehörenden Kanälen 21. 22 und 65 und 56 mit zwei Anschlüssen eines pneumatisch be-channels 21, 22 and 65 and 56 that belong together in pairs with two connections of a pneumatically operated

vier äußeren Ölleitungen 24. 25. 26 und 27 hernel- tätigten Zweistellungs-Vierwegeventils 57 verbundenfour outer oil lines 24, 25, 26 and 27 made two-position four-way valve 57 connected

lon. Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist. ist in jedes An- Der eine der beiden übrigen Anschlüsse des Ventil;lon. As shown in FIG. 4 can be seen. is one of the two remaining connections of the valve;

sch'.iißstück 23 ein Bolzen 28 mit einer relativ engen ist über eine Leitung 58. in die ein Rückschlagventilsch'.iißstück 23 a bolt 28 with a relatively narrow is via a line 58. into which a check valve

/ 7 ' 7/ 7 '7

59 eingeschaltet ist. mit der Ölpumpe 60 der Brennkraftmaschine verbunden. Der letzte Anschluß des Ventils 57 steht durch eine Leitung 61, die ein einstellbares Drosselventil 62, ein Rückschlagventil 63 und ein Reduktionsventil 64 enthält, ebenfalls mit der ölpumpe 60 in Verbindung. Zwischen dem Ventil 57 und dem Drosselventil 62 ist von der Leitung 61 eine Rückleitung 65 abgezweigt, die zum Tank des Schmierölsyslems führt, und diese Leitung enthüll ein Überströmventil 66 mit einstellbarem Öffnungsdruck. 59 is switched on. with the oil pump 60 of the Internal combustion engine connected. The last connection of the valve 57 is through a line 61, which is a includes adjustable throttle valve 62, a check valve 63 and a reduction valve 64, also with the oil pump 60 in connection. Between the valve 57 and the throttle valve 62 is from the line 61 branches off a return line 65, which leads to the tank of the lubricating oil system, and reveals this line an overflow valve 66 with adjustable opening pressure.

Die beiden Kammern des pneumatischen Zylinders 49 sind durch Leitungen 67 und 68, in die jeweils ein Zweistellungs-Drciwegeventil 69 bzw. 70 eingeschaltet ist. mit einer ihnen gemeinsamen pneumatischen Speiseleitung 71 verbunden, welche z. B. vom Vorratsbehälter für die Anlaßluft der Maschine ausgehen kann. Die beiden Ventile 69 und 70 werden bei einer Umsteuerung so aktiviert, daß der einen Kammer des Zylinders 49 Druckluft zugeführt und die andere Kammer entlüftet wird. Von den beiden Leitungen 67 und 68 gehen Zweigleitungen 72 und 73 aus. welche diejenige Druckluft zum oben erwähnlen Ventil 57 leiten, die zum Umschalten dieses Ventils in entweder die eine oder die andere Stellung dient.The two chambers of the pneumatic cylinder 49 are connected by lines 67 and 68, respectively a two-position valve 69 or 70 is switched on. with a common pneumatic Feed line 71 connected, which z. B. from the reservoir for the starting air of the machine can go out. The two valves 69 and 70 are activated in a reversal so that the one chamber of the cylinder 49 is supplied with compressed air and the other chamber is vented. Of the two Lines 67 and 68 extend from branches 72 and 73. which the compressed air to the above mentioned Guide valve 57, which is used to switch this valve into either one or the other position serves.

Bei der in I- i g. 5 dargestellten Stellung des Steuerungssystems, die der in Fig. 2 veranschaulichten Stellung der Kolben 17 der hydraulischen flügelmoloren entspricht, wenn die nicht gezeigte Brennkraftmaschine in der einen Rotationsrichlung lauft, sind die Leitung 42 der Stopfbuchse 41 und damit die durch die Ölleitungen 24 und 27 angeschlossenen hydraulischen Arbeitskammern durch das Ventil 57 mit der Schmierölpumpe 60 verbunden, und in den genannten Zylinderkammern wird somit ein Druck aufrechterhalten, der wenigstens gleich dem Schmicröldruck ist. In den beiden anderen Zylinderkammern wird ein etwas niedrigerer Gegendruck aufrechterhalten, und zwar über die Leitung 61, deren Drosselventil 62 und Reduktionsventil 64 auf eine geeignete Differenz zwischen den in den beiden Zylinderkammern herrschenden Drücken eingestellt sipd. Ölverluste an der Stopfbuchse werden durch die permanente Verbindung der Kammern mit der Ölpumpe 60 über die Rückschlagventile 59 und 63 ausgeglichen.In the case of the in I- i g. 5 position of the control system shown, that of the position of the pistons 17 of the hydraulic wing units illustrated in FIG. 2 corresponds when the internal combustion engine, not shown runs in a rotational direction, the line 42 of the stuffing box 41 and thus the through the oil lines 24 and 27 connected hydraulic working chambers through the valve 57 with connected to the lubricating oil pump 60, and in the aforesaid A pressure is thus maintained in the cylinder chambers which is at least equal to the lubricating oil pressure is. A slightly lower counterpressure is maintained in the other two cylinder chambers, via line 61, its throttle valve 62 and reduction valve 64 to a suitable one Difference between the pressures prevailing in the two cylinder chambers is set sipd. Oil losses at the stuffing box are through the permanent connection of the chambers with the oil pump 60 over the check valves 59 and 63 balanced.

Wenn eine Umsteuerung der Brennkraftmaschine in die entgegengesetzte Laufrichtung vorgenommen werden soll, werden die Ventile 69 und 70 umgeschaltet, so daß der pneumatische Druck auf der in F i g. 5 rechten Seite des Kolbens 50 wirksam wird und dadurch diesen Kolben und den mit diesem gekoppelten hydraulischen Kolben 52 nach links bewegt. Gleichzeitig wird das Ventil 57 umgeschaltet, wodurch jetzt die linke hydraulische Zylinderkammer und damit die Ölleitung 43 durch die Leitung 58 direkt an die Schmierölpumpe 60 angeschlossen wird, während die andere Leitung 42 durch die Leitung 61 mit dem Drosselventil 62 und dem Reduktionsventil 64 an die Pumpe angeschlossen wird. Der vom Druckwandler 48 erzeugte hydraulische Druck in der Leitung 43 ist wesentlich größer als der Druck der Schmierölpumpe und kann z. B. von der Größenordnung 30 bis 40 bar sein. Unter dem genannten hohen Druck strömt Öl durch die Leitung 43, den ringförmigen Kanal 30 in der Welle 1, die Bohrungen 32. den umlaufenden Kanal 34 und die äußeren Ölleitungen 25 und 26 zu den beiden Arbeitskammern in den hydraulischen Flügelmotoren, die in F i g. 2 mil ihrem jeweils kleinsten Volumen dargestellt sind. Hierdurch drehen sich die Kolben 17 in F i g. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn, und aus den beiden anderen Arbeitskammern strömt das Öl aus und wird durch die Rohre 24 und 27. die zugehörigen Kanäle und Bohrungen in der Welle 1 und die Leitung 42 weggeleitet. Dieses Öl strömt durch die Riickleitung 65 zum lank des hydraulischen Systems, weil dasIf the internal combustion engine is to be reversed in the opposite direction, the valves 69 and 70 are switched over so that the pneumatic pressure on the direction shown in FIG. 5 right side of the piston 50 becomes effective and thereby moves this piston and the hydraulic piston 52 coupled to it to the left. At the same time, the valve 57 is switched over, which now connects the left hydraulic cylinder chamber and thus the oil line 43 through the line 58 directly to the lubricating oil pump 60, while the other line 42 through the line 61 with the throttle valve 62 and the reduction valve 64 to the pump is connected. The hydraulic pressure generated by the pressure converter 48 in the line 43 is much greater than the pressure of the lubricating oil pump and can, for. B. be of the order of 30 to 40 bar. Under the high pressure mentioned, oil flows through the line 43, the annular channel 30 in the shaft 1, the bores 32, the circumferential channel 34 and the outer oil lines 25 and 26 to the two working chambers in the hydraulic vane motors shown in FIG . 2 are shown with their smallest volume in each case. This causes the pistons 17 to rotate in FIG. 2 counterclockwise, and the oil flows out of the other two working chambers and is routed away through the pipes 24 and 27, the associated channels and bores in the shaft 1 and the line 42. This oil flows through the return line 65 to the lank of the hydraulic system, because that

ίο Rückschlagventil 63 geschlossen ist. Während des letzten Teiles der Drehung der Kolben 17 werden die Kanäle 22 gesperrt, vgl. F i g. 2 und 4, und da das Ausströmen hiernach allein durch die Kanäle 21 und die gedrosselten Bohrungen in den Bolzen 28 erfolgt, wird die Drehung der Kolben abgebremst.ίο check valve 63 is closed. During the During the last part of the rotation of the pistons 17, the channels 22 are blocked, see FIG. 2 and 4, and there that After this, the outflow takes place solely through the channels 21 and the throttled bores in the bolts 28, the rotation of the pistons is braked.

Durch die Drehung der Kolben 17 werden die mit diesen lest verbundenen Kurbeln 12 um ihre Lagerzapfen 13 und 14 geschwenkt, und hierbei bewegen sich die Gleitschuhe 10, in denen die mittleren Zapfen II der Kurbeln gelagert sind, zuerst in den Kulissenführungen 9 radial nach innen, bis die Mittellinien der Arme 5.6 und 8 zusammenfallen, und danach wieder nach außen, bis sie gleiche Stellung wie die in Fig. 1 gezeigte einnehmen, nur daß die Arme 5,6 nun auf der anderen Seite der Mittellinie der Arme 8 liegen. Hierdurch ist die Welle 1 mit den daran befestigten, nicht gezeigten Stcuernocken in bezug auf die Kurbelwelle der Maschine in diejenige Stellung gedreht worden, die der jetzt gewählten LaufrichtungAs a result of the rotation of the pistons 17, the cranks 12 connected to this read are about their bearing journals 13 and 14 pivoted, and this move the sliding blocks 10, in which the central pin II of the cranks are stored, first in the link guides 9 radially inward until the center lines of arms 5.6 and 8 coincide, and then outwards again until they are in the same position as 1, except that the arms 5, 6 are now on the other side of the center line of the arms 8 lie. As a result, the shaft 1 with the Stcuernocken (not shown) attached to it with respect to the The crankshaft of the machine has been turned into the position that corresponds to the direction of rotation now selected

der Maschine entspricht.corresponds to the machine.

Nach Beendigung des Umsieuerungsvorganges wird in der weiter vorn beschriebenen Weise über die Leitungen 58 und 61 in der einen Arbeitskammer jedes hydraulischen Motors ein geeigneter Haltedruck und in der jeweils gegenüberliegenden Kammer ein etwas geringerer Gegendruck aufrechterhalten. Hierdurch wird, wie bereits erwähnt, sichergestellt, daß die Stellung der hydraulischen Kolben 17 nicht geändert wird. /.. B. durch Schwingungen im Antrieb des Kettenrades 7 oder durch »negative« Momente von den Nocken der Steuerwelle.After completion of the Umsieuerungsvorganges in the manner described above on the Lines 58 and 61 in the one working chamber of each hydraulic motor a suitable holding pressure and maintain a slightly lower back pressure in the opposite chamber. Through this As already mentioned, it is ensured that the position of the hydraulic piston 17 is not changed will. / .. B. by vibrations in the drive of the chain wheel 7 or by "negative" moments of the cam of the control shaft.

Es ist einleuchtend, daß man bei Ausfallen eines der hydraulischen Flügelmotoren diesen vollständig ausbauen und die zugehörige Bohrung im Mitnehmerarm 5 absperren sowie eine geeignete Auswuchtung des Kettenrades vornehmen kann. Sollte in einem solchen Fall eine Umsteuerung erforderlich werden, kann diese mit Hilfe des zweiten Motors erfolgen, was lediglich die Dauer des UmsteuerungsvorgangesIt is obvious that if one of the hydraulic vane motors fails, it can be completely removed Dismantle and close off the associated hole in the driver arm 5 and suitable balancing of the sprocket. Should a change of direction become necessary in such a case, this can be done with the help of the second motor, which is only the duration of the reversing process

verlängert. Bei Versagen des pneumatisch-hydraulischen Druckwandlers 48 oder des pneumatischen Aktivierungsdruckes kann man eventuell mit Hilfe nicht gezeigter Leitungen die Schmierölpumpe 60 direkt mit der Leitung 42 oder 43 verbinden, durch welche bei einer Umsteuerung den hydraulischen Motoren Drucköl zugeführt werden muß. Eine derartige Druckölzufuhr könnte eventuell auch mit Hilfe einer angeschlossenen Handpumpe erfolgen. Im Fall einer Notumsteuerung würde es meistens genügen,extended. If the pneumatic-hydraulic pressure transducer 48 or the pneumatic one fails Activation pressure you can possibly with the help of lines not shown the lubricating oil pump 60 directly connect to the line 42 or 43, through which the hydraulic Motors must be supplied with pressurized oil. Such a pressure oil supply could possibly also with the help a connected hand pump. In the event of an emergency reversal, it would usually be sufficient

die Druckölzufuhr so lange fortsetzen zu lassen, bis die Kurbeln den Totpunkt überschritten haben, da das Anlassen der Maschine in der neuen Laufrichtung dann bereits bewirken würde, daß die Drehung sich fortsetzt, bis die gewünschte Endlage erreicht ist.to continue the supply of pressurized oil until the cranks have passed dead center, since starting the machine in the new direction would then already cause the rotation to continue until the desired end position is reached.

Im oben bsschricbenen Ausführungsbeispiel sind die hydraulischen Motoren in dem mit der Steuerwellc fest verbundenen Mitnehmer eingebaut, während die Kulissenführungen im Antriebsrad ausgebil-In the exemplary embodiment described above the hydraulic motors in the one with the control shaftc firmly connected drivers installed, while the link guides are designed in the drive wheel

sind, hs liegt aber innerhalb des Rahmens der findung. die Anordnung umgekehrt zu treffen, i. daß die Kulissenführungen in einem mit der uerwelle fest verbundenen Teil der Antriebskuppig und die Motoren in einem relativ hierzu drehba-are, but hs is within the scope of the finding. reverse the order i. that the backdrop guides in one with the outer shaft firmly connected part of the drive coupling and the motors in a relatively rotatable

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reu Teil, durch welchen der Antrieb von der Kurbelwelle auf die Kupplung übertragen wird, vorgesehen sind. Die Patentansprüche sind deshalb so ?u verstehen, daß sie auch solche Ausführungsformen umfassen. reu part, through which the drive is transmitted from the crankshaft to the clutch, are provided. The claims are so? U understand that they also include those embodiments.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Reversing mechanism for a piston engine, in particular a marine engine, with a Sieuerwelle. the cams for the control of the fuel injection and, or \ on valves in the engine cylinders and is coupled to a drive wheel connected to the crankshaft of the machine by a clutch with dead gear which comprises a driver firmly connected to the control shaft, wherein in essentially equal angular distances from each other at least>: two cranks are mounted in the driver or in the drive wheel, which engage in Kulissenführmigen in the drive wheel or i: ii driver, as well as hydraulic means in the form of a rotary piston engine for turning the cranks, whereby the angular position of the drive wheel is relative zum Mitnehnier is changed., characterized in that a rotary piston engine (16.! 7 ¹ J per crank (12) is provided, the cylinder: rkamnier in the driver (3) or in the drive wheel and the piston (17) on the crank (\ l) is attached.

2. Reversing mechanism according to claim 1, wherein a in the cylinder chamber Filler piece is attached, which forms two working chambers together with the rotary piston, thereby characterized in that a line (24 to 27) for HvdKiiilikfülligkeit in each cylinder chamber opens into two openings (21, 22), which are at different angular distances from Filler piece (20) are arranged, and that in the opening closest to the filler piece (21) a throttle element (28) is switched on.

3. reversing mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the

Hydraulic lines leading to the cylinder chambers on two running through the control shaft Bores (29, 30) are connected, which are axially offset against the coupling via a: Stuffing box (41) optionally with a pressure fluid seal and a return line can be connected.

4. Uni-control mechanism according to claim 1, 2 or 3, characterized in that he a pneumatic-hydraulic pressure transducer (48) with a double-acting hydraulic Cylinder (51) includes, the two Zv cylinder chambers partly with the hydraulic motors (16, 17), partly via a switch valve (57) each connected to one of two oil lines (58, 61) provided with check valves (59, 63) which are connected to the lubricating oil pump (60) of the machine, one line (58) being connected directly to the pump, while the other (61) is provided with a throttle member (62) and between the throttle member (62) and the cylinder (51) of the pressure transducer through a return line (65) with an overflow valve (66) is connected to the tank of the hydraulic system.

5. Reversing mechanism according to claim 4, characterized in that the throttle element (62) and the overflow valve (66) are adjustable are.

6 Reversal mechanism according to claim 4 or 5, characterized in that the l & ltventil (57) of d.r the PJ ™ ^ " Cylinder (49) of the pressure transducer (48) th compressed air is activated.