DE2624681A1

DE2624681A1 - Umsteuervorrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2624681A1
Application number: DE19762624681
Authority: DE
Inventors: Jordan Dipl Ing Gentscheff
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN B&W Diesel GmbH
Priority date: 1976-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1977-12-15
Also published as: FR2353706A1; DE2624681C2; IT1084065B; GB1579650A; FR2353706B1; JPS52147243A; JPS6042328B2; DK213577A; NL7705414A; CH620967A5

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft 8900 A u g s b u τ g , StadtbachstraSe 1

P.B. 2881/1295 31. Mai 1976

umsteuervorrichtung für eine Brennkraftma s chin e

"Die jarfin&ung betrifft eine Umsteuervorrichtung für eine Brennkraftmascliine, insbesondere einen Schiffsdieselmotor., mit eines einen mit der Steuerwelle verbundenen, doppeltwirkenden Arbeitskolben aufweisenden Verschiebezylinder, dessen Druckkammern zu "beiden Seiten des Arbeitskolbens an ge einen mit einer ölfüllung versehenen Druckbehälter angeschlossen sind, die ihrerseits über ein fernsteuerbares Steuerventil an eine Druckluftleitung anschließbar sind.

Bei Anordnungen dieser Art muß die Steuerwelle in den Endlagen gegen Längsverschiebung gesichert werden, da-Eit sie nicht unter dem Einfluß der an ihren Nocken angreifenden Ventilbetätigungskräfte oder bei hohem Wellengang aus ihrer Betriebslage in eine andere Stel-

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lung verschoben wird und so zu einem Sicherheitsrisiko wird. Eine derartige Blockierung kann auf mechanischem Wege etwa mit Hilfe einer federbelasteten Sperrklinke erreicht werden, die mit einer besonderen Auslösevorrichtung zusammenwirkt oder einfach durch die Verschiebekraft beim Umsteuern, welche die Längskräfte aus der Ventilbetätigung erheblich übertrifft, ausgeklinkt wird. Abgesehen davon, daß bei derartigen mechanischen Blockiereinrichtungen die Sperrklinke sehr leicht zum Klemmen neigt, sind hier ein nicht unerheblicher steuerungstechnischer Aufwand beziehungsweise ein beschleunigter Verschleiß in Kauf zu nehmen.

Es ist ferner eine Anordnung der eingangs erwähnten Art bekannt geworden, bei welcher die Steuerventile zur Beaufschlagung der Druckbehälter mittels einer durch den Arbeitskolben bewegbaren Steuerkulisse betätigbar sind, die so ausgebildet ist, daß bei einer ungewollten Verschiebung der Steuerwelle aus der Betriebslage dasjenige Steuerventil geöffnet wird, das den Arbeitskolben im Sinne einer Rückverschiebung der Steuerwelle in die Betriebslage beaufschlagt. Bei Anordnungen dieser Art entfällt zwar die mechanische Verblockung der Steuerwelle, der Aufwand für die Steuerkulisse, insbesondere hinsichtlich der Herstellung und laufenden Wartung, ist jedoch nicht unbeträchtlich. Außerdem besteht hierbei die Gefahr einer stoßartigen Erregung, da die entsprechenden Steuerventile offenbar erst dann betätigt werden sollen, wenn bereits eine ungewollte Verschiebung der Steuerwelle stattgefunden hat, dann jedoch die volle, auch bei der normalen Umsteuerung zur Wirkung kommende Kraft eingesetzt wird. Die nicht zu vermeidenden Leckverluste der

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im Verschiebezylinder sich befindenden Hydraulikflüssigkeit kann hierbei zu weiterem Wartungsaufwand führen.

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art mit einfachen Mitteln und unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Lösungen so auszubilden, daß trotz Wegfall einer mechanischen Verblockung dennoch eine hohe Sicherheit erreicht werden kann sowie ein hohes Maß an Wartungsfreiheit gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Umsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem einen mit der Steuerwelle verbundenen, doppeltwirkenden Arbeitskolben aufweisenden Verschiebezylinder, dessen Druckkammern zu beiden Seiten des Arbeitskolbens an je einen mit einer Ölfüllung versehenen Behälter angeschlossen sind, die ihrerseits über ein fernsteuerbares Steuerventil an eine Druckluftleitung anschließbar sind, in überraschend einfacher Weise dadurch, daß die Druckbehälter zur Aufrechterhaltung einer definierten, auf den Arbeitskolben wirkenden Kraft außerdem an eine mittels eines bei einem bestimmten Druck öffnenden Rückschlagventils gesteuerte Druckölleitung anschließbar sind und mit einer eine Drosselstelle aufweisenden Abströmöffnung versehen sind, um welche der Spiegel der Ölfüllung schwankt.

Die genannte Drosselstelle soll dabei so dimensioniert sein, daß es während des Umsteuervorgangs infolge des hierdurch entweichenden Druckmediums, das heißt öl im

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Anfangs stadium des Umsteuervorgangs bzw. Luft iin Endstadium des Umsteuervorgangs, zu keinem nennenswerten Druckabfall im entsprechenden Druckbehälter und damit zu keinem Abfall der auf den Arbeitskolben wirkenden Umsteuerkraft kommt. Die nach Beendigung des Umsteuervorgangs erforderliche Haltekraft ist jedoch wesentlich kleiner als die während des Umsteuervorgangs zur Anwendung kommende Umsteuerkraft. Der nach Beendigung des Umsteuervorgangs langsam vor sich gehende Druckabbau infolge eines Entweicliens von Luft über die freigelegte Abströmöffnung zur Drosselstelle läßt daher die Haltekraft unberührt, bis die vorhandene Luftmenge einen kritischen Punkt erreicht hat. Noch bevor die im genannten Druckbehälter sich befindende Luft so weit entspannen konnte, soll jedoch gemäß der Erfindung Drucköl nachfließen und die vorhandene Restluft bis zu einem vorgegebenen Punkt wieder komprimieren, wobei die Abflußöffnung zur Drosselstelle nunmehr vom Öl abgedeckt wird. Es entweicht daher zunächst wiederum Öl aus dem genannten Druckbehälter und anschließend wiederum Luft, so daß sich der vorstehend geschilderte Vorgang wiederholen kann. Hierdurch wird erreicht, daß die auf den Arbeitskolben wirkende Haltekraft selbsttätig ständig im sicheren Bereich gehalten wird. Gleichzeitig wird jedoch im oberen Bereich des beaufschlagten Druckbehälters in vorteilhafter Weise ein Luftpolster aufrechterhalten, so daß beim anschließenden Umsteuervorgang in der umgekehrten Richtung lediglich im wesentlichen Luft aus dem betreffenden Druckbehälter zu verdrängen ist, wobei beispielsweise im Gegensatz zu einer Verdrängung von Öl die Reibungsverluste etc. relativ gering gehalten werden können. Dies wirkt sich vor

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allem bei Manövern positiv aus. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, daß die nicht zu vermeidenden Leckverluste durch die zugegebene Druckölmenge ohne weiteres ausgeglichen werden, so daß eine ständige Kontrolle des ölstandes etc. unterbleiben kann. Außerdem ergibt sich hierdurch eine laufende Selbsterneuerung und Selbstreinigung der vorhandenen Hydraulikflüssigkeit. Die mit der vorliegenden Erfindung ersielbaren Vorteile sind daher insbesondere in ihrer Wirtschaftlichkeit zu sehen.

Da öede Brennkraftmaschine von einer bestimmten Größe an zur Schmierung ohnehin ein komplettes Druckölsystem benötigt, können gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Druckbehälter einfach an die Schmierölleitung anschließbar sein. Hierdurch läßt sich jeder zusätzliche Aufwand für Druckwächter etc. vermeiden und das ohnehin vorhandene Druckölsystem in wirtschaftlicher Hinsicht besser auslasten. Zweckmäßig kann dabei die zum Druckölsystem führende Anschlußleitung vor dem Steuerventil in die Druckluftleitung einmünden, so daß ein und dasselbe Steuerventil sowohl für den Durchgang von Luft als auch von Öl benutzt werden kann. Das Steuerventil kann einfach als fernsteuerbares Zweiwegeventil ausgebildet sein, wobei jeweils der eine Druckbehälter an die Druckleitung und der andere Druckbehälter an die Rücklaufleitung angeschlossen ist.

Zweckmäßig ist in der Anschlußleitung für die Druckluft ein fernsteuerbares Absperrventil vorgesehen, dem vorteilhaft ein Rückschlagventil nachgeordnet sein

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kann, welches im Bereich, vor der Einmündung der Druckölleitung angeordnet ist. Hierdurch läßt sich in vorteilhafter Weise eine Entlastung und vereinfachte Konstruktion der naangeordneten Bauteile erreichen.

Zur Sicherstellung einer ausreichenden auf den Arbeitskolben wirkenden Haltekraft auch im Falle eines vollständigen Ausfalls des Druckölsystems kann zweckmäßig das Absperrventil und das Rückschlagventil der Druckluftleitung mittels einer Kurzschlußleitung überbrückt sein, wobei ein in Abhängigkeit vom Druck in der Druckölleitung steuerbarer Absperrschieber vorgesehen sein kann, der geöffnet wird, sobald der Druck im Druckölsystem unter ein Mindestmaß absinkt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Arbeitskolben mit einer kleinen Durchgangsbohrung versehen sein. Diese Bohrung hat die Aufgabe, die drucklose Seite des Verschiebezylinders mit der Druckseite zu verbinden. Hierdurch ergibt sich ein automatischer Zwangsumlauf von Drucköl und damit eine ständige Erneuerung, so daß einem Verschleiß wirksam vorgebeugt ist. Außerdem ergibt sich durch das umlaufende öl eine gleichmäßige Erwärmung des gesamten Verschiebezylinders und beider Druckbehälter. Durch entsprechende Dimensionierung dieser Durchgangsbohrung und des Rückschlagventils der Ölleitung läßt sich hierbei ein ständiger, etwa konstanter ölstrom erreichen, wobei ein Druckabfall im Bereich der Druckseite praktisch vollständig vermieden werden kann.

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Eine weitere Fortbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß vom Arbeitskolben betätigbare Steuerschieber vorgesehen sind, mit Hilfe derer die zum Kommandostand führenden Rückmeldeleitungen aktivierbar sind. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache Selbstkontrolle der gesamten Umsteuervorrichtung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Ansprüchen .

Hierbei zeigen

Figur 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel

der Erfindung in schaltungstechnischer Darstellung und

Figur 2 den Druckverlauf im Druckbehälter

über der Zeit.

In Figur 1 ist bei 1 das Ende einer Steuerwelle einer Brennkraftmaschine angedeutet, die über einen Stutzen 2 mit einem in einem Verschiebezylinder 3 angeordneten Arbeitskolben 4- verbunden ist. Der Verschiebezylinder 3 ist zu beiden Seiten des Arbeitskolbens 4- über Druckleitungen 5 bzw. 6 mit Druckbehältern 7 bzw. 8 verbunden, die ihrerseits über zu einem Steuerventil 9 führende Stichleitungen 10 bzw. 11 an eine Druckluftleitung bzw. einen drucklosen Rücklauf 13 anschließbar sind. Das Steuerventil 9 ist zweckmäßig als Vierwegeventil ausge-

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"bildet, so daß jeweils ein Druckbehälter mit dem Druckmittel beaufschlagbar und der andere Druckbehälter entlastbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll der Druckbehälter 7 beaufschlagt und der Druckbehälter 8 entlastet sein. Dementsprechend nimmt der Arbeitskolben 4 seine rechte Endstellung ein, die beispielsweise der Vorausstellung entsprechen soll. Die ölfüTlung des Druckbehälters 7 ist dabei bis auf den bei a-a angedeuteten Stand gesunken und in die links des Arbeitskolbens 4 sich befindende Druckkammer 14 des Verstellzylinders verdrängt. Der übrige Bereich des Druckbehälters 7 ist entsprechend der Stellung des Steuerventils 9 mit Druckluft gefüllt. Die rechts des Arbeitskolbens liegende Druckkammer 15 des Verstellzylinders 5 hat in der dargestellten Kolbenstellung ihre Minimalgröße und entsprechend weist der Ölstand im Druckbehälter einen Höchsi stand auf.

Die zum Steuerventil 9 führende Druckluftleitung 12 ist zweckmäßig mittels eines Absperrventils 16, dem ein Rückschlagventil 17 nachgeordnet ist, absperrbar. Der Arbeitsdruck im Druckluftsystem liegt etwa in einer Größenordnung von zehn bar. Das Steuerventil 9 ist über Steuerleitungen 18 bzw. 19 etwa von der Kommandobrücke aus, vorzugsweise auf pneumatischem Wege, fernsteuerbar. Der Steuerdruck in den Steuerleitungen 18 bzw. 19 kann dabei etwa in einer Größenordnung von sieben bar liegen. Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, gleiche Arbeits- und Steuerdrücke vorzusehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Steuerleitung 18 beim Kommando "voraus" beaufschlagt sein. Entsprechend ist die Steuerleitung 19 beim Kommando "zurück" beauf-

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schlagt. Entsprechend der dargestellten Stellung des Arbeitskolbens 4 soll daher die Steuerieitung 18 beaufschlagt sein. Das Absperrventil 16, das vorzugsweise als Zweiwegeschieber ausgebildet ist, kann ebenfalls Hit Hilfe des Drucks ia den Steuerleitungen 18 bzw. 19 "betätigt werden. Hierzu sind die Steuerleitungen 18 bzw. 19 über ein X'oppelzückschlagventil 20 verbunden, von dem aus eine entsprechende Zweigleitung 21 zum Absperrventil 16 führt. Sicherheitshalber weist das Absperrventil 16 auch Kittel 22 zur Handbetätigung bei Ausfall der Fernbedienung auf. Ia Bereich des Verstellzylinders 3 sind ferner vom Arbeitskolben 4 etwa über !Fühler 23 betätigbare Süekmeldeventile 24 bzw. 25 vorgesehen, mit Hilfe derer etwa an der Kommandobrücke die Beendigung des ümsteuervorgangs angezeigt werden kann. Dementsprechend können die Hückmeldeventile 24 uiid 25 etv?a in einer direkt zum Kommando stand führenden Steuerleitung angeordnet sein. Im dargestellten Ausführ^ngsbeispiel ist die Rückmeldung kaskadenartig aufgebaut, wobei die Sückmeldeventile 24 und 25 in zugeordneten vom Schiaierölsystem gespeisten Ölleitungen 26 bzw. 2? liegen, mit Hilfe derei· den Ventilen 24 und 25 nachgeordnete Ventile 28 bzw. 29 hydraulisch betätigbar sind, die ihrerseits entsprechende pneumatische Steuerleitungen 30 und 31 betätigen. Sobald die Rückmeldung über den erfolgten TJmsteuervorgang eingeleitet ist, wird zweckmäßig das Absperrventil 16 in nicht dargestellter Weise umgeschaltet, so daß das Rückschlagventil 17 in Tätigkeit tritt.

Gemäß der Erfindung sind die Druckbehälter 7 und 8 vorzugsweise im Bereich ihrer mittleren Höhe mit

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Abströmleitungen 32 und 33 versehen, die ihrerseits entsprechende Drosselstellen 34 und 35 aufweisen. Die Abströmleitungen 32 und 33 enden, wie angedeutet, drucklos in eine Sammelleitung etc. Die Drosselstellen 34 und 35 sind dabei so dimensioniert, daß während der Beaufschlagung des entsprechenden Druckbehälters über das Steuerventil 9 infolge des hierüber entweichenden Mediums kein nennenswerter Druckabbau bzw. Mengenverlust entsteht. Für Versuchszwecke hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der Querschnitt der Drosselstellen 34- und 35 von Hand einstellbar bzw. nachstellbar ist. Aber auch im normalen Serienbetrieb kann dies zweckmäßig sein. Die Druckbehälter 7 und 8 sind ferner an eine Druckölleitung anschließbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu eine Verbindungsleitung 36 zum Schmierölsystem vorgesehen, welche im Bereich zwischen dem Steuerventil 9 und dem Rückschlagventil in die Druckluftleitung 12 einmündet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß das Steuerventil 9 auch zur Steuerung des Druckölzuflusses zu den Druckbehältern 7 bzw. 8 herangezogen werden kann. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau. In der Verbindungsleitung 36 ist ein Rückschlagventil 37 angeordnet, welches erfindungsgemäß bei einem bestimmten Mindestdruck öffnet und die Zufuhr von Drucköl zu dem über das Steuerventil 9 beaufschlagten Druckbehälter freigibt. Hierdurch erfolgt in vorteilhafter Weise ein automatischer Ausgleich des mit der Zeit über die entsprechende Abströmleitung 32 bzw. 33 erfolgenden Masseverlustes, so daß der Druck im beaufschlagten Druckbehälter und damit auch die auf den Arbeitskolben 4- wirkende Haltekraft nicht unter ein bestimmtes Mindestmaß absinken können. Außerdem werden hierdurch die im Be-

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reich des Verstellzylinders 3 nicht zu vermeidenden Leckverluste ausgeglichen und eine ständige ölerneuerung erreicht. In Weiterbildung dieses Gedankens kann der Arbeitskolben 4- vorteilhaft mit einer kleinen Durchgangsbohrung 38 etc. versehen sein, der die Aufgabe zukommt, die beaufschlagte Druckkammer 14- mit der drucklosen Druckkammer 15 zu verbinden, so daß sich ein langsamer aber ständiger Zwangsumlauf des Öls und damit eine beschleunigte Erneuerung des Öls ergibt. Außerdem wird hierdurch erreicht, daß sowohl die Druckseite als auch die drucklose Seite des Gesamtsystems eine annähernd ausgeglichene Vorwärmung erfahren, wodurch sich die Druckverluste beim Umsteuern wesentlich verkleinern lassen, da die Viskosität des Öls bekanntlich mit zunehmender Temperatur ebenfalls abnimmt. Die Dimensionierung der Bohrung 38 hängt vom Einzelfall ab und kann durch Versuche leicht ermittelt werden. Jedenfalls ist hierbei ein solcher Querschnitt zu wählen, daß die auf den Kolben wirkende Haltekraft hierdurch nicht beeinträchtigt wird. Für einen Kolbendurchmesser von 380 mm und einen Mindestdruck von 2,5 tar in der beaufschlagten Druckkammer hat sich dabei ein Bokrungsdurchmesser von 1,5 mm ergeben. Die Entnahme des erforderlichen Drucköls aus dem Schmierölsystem stellt eine besonders einfache und daher zweckmäßige Lösung dar, da hierdurch jeder weitere Aufwand zur Erzeugung und Überwachung von Drucköl entfallen kann.

Sicherheitshalber kann das Absperrventil 16 und das diesem nachgeordnete Rückschlagventil 17 der Druckluftleitung mittels einer KurzSchlußleitung 39 überbrückt sein, in der ein in Abhängigkeit vom Druck im

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Schmierölsystem steuerbarer Absperrschieber 40 angeordnet sein kann, der geöffnet wird, sobald der Druck im Schmierölsystem unter ein bestimmtes Mindestmaß fällt. Hierdurch ist auch Unfällen, wie einem völligen "black out" im Schmierölsystem, wirksam vorgebeugt. Der Absperrschieber 40 ist sweckmäßig als Magnetventil ausgebildet, welches über die im Schmierölsystem ohnehin vorhandenen Druckwächter elektromagnetisch betätigbar ist. Sobald der Absperrschieber 40 betätigt ist, wird daher der beaufschlagte Druckbehälter mit Druckluft von einem Arbeitsdruck von etwa zehn bar beaufschlagt, so daß auch bei einem Ausfall der Druckölnachfuhr eine sichere auf den Arbeitskolben 4 wirkende Haltekraft gewährleistet ist.

Nachstehend wird die !Funktion der vorstehend beschriebenen Anordnung näher erläutert. Beim Kommando "voraus" wird die Leitung 18 mit Steuerluft beaufschlagt, so daß das Steuerventil 9 in Stellung "voraus" gebracht wird und über das Doppelrückschlagventil 20 auch das Absperrventil 16 betätigt wird, wodurch die Leitung 12 mit Arbeitsdruck von etwa zehn bar beaufschlagt wird. Über das Rückschlagventil 17 und das Steuerventil 9 kann somit Druckluft etwa in den Druckbehälter 7 einströmen, der bis zu diesem Zeitpunkt mit Öl gefüllt war. Hierdurch baut sich in diesem Leitungssystem ein entsprechender Druck auf, so daß sich der Arbeitskolben 4 und damit die Steuerwelle 1 in die gewünschte Lage verschieben. Kurz vor Erreichen der Endlage betätigt der Arbeitskolben 4 das Rückmeldeventil 24, das dann die Rückmeldung für den bereits erfolgten Umsteuervorgang an die Kommandobrücke einleitet. Von dort aus wird nunmehr die Leitung 18 entlüftet und dadurch das Absperrventil 16

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umgeschaltet, wodurch die in das untere Leitungssystem eingeströmte Luft durch das Rückschlagventil 4- praktisch eingesperrt wird. Der Ucisteuervorgang ist damit beendet.

Nach dem ünsteuern ist der Ölspiegel im Druckbehälter 7 tis auf äie Höhe a-a unterhalb des Anschlusses der Abströmleitung 33 abgesunken. Oberhalb der "bei a-a angedeuteten Grenzfläche ist Luft, hier mit einem Druck von zehn bar, eingeschlossen, die nunmehr durch die vom ölspiegel befreite Abströmöffnung 33 über die Drosselstelle 35 langsam ausströmen kann«, Der Druck im Druckbehälter 7 baut sich dabei langsam ab, wobei die BBhe des Ölspiegels nahezu konstant bleibt. Der Druckverlauf ist anschaulich aus dem Diagramm der Eigur 2 zu entnehmen. Hierzu ist der Druck in Bar über der Zeit aufgebragen. Zu Beginn des Umsteuervorgangs steigt der Druck vom entlasteten Zustand steil bis in den Bereich von etwa zehn bar- an. Zehn bar soll im vorliegenden Ausfüiirungsbeispiei der Arbeitsdruck in der vom Absperrventil 16 steuerbaren Druckleitung betragen» Während des ümsteuervorgangs bleibt der Druck auf annähernd konstanter Höhe. Es steht daher während des gesamten Umsteuervorgangs eine relativ große den Arbeitskolben 4-antreibende Kraft zur "Verfügung, so daß der gesamte Umsteuervorgang in relativ kurzer Zeit wieder beendet ist. Hiernach muß die Steuerwellenstellung lediglich noch mit einer definierten Haltekraft, die ständig auf den Arbeitskolben 4- in Richtung Endlage wirkt, gehalten werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll diese Kraft etwa bei einem Druck von 2,5 bar in der Druckkammer 14- und damit im Druckbehälter 7 sicher erreicht sein. Entsprechend der Kurve in Figur 2 baut sich der

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Druck im Druckbehälter 7 nach Beendigung des Umsteuervorgangs aufgrund des Luftverlustes über die Drosselstelle 35 zunächst rasch und dann immer langsamer ab. Sobald der Druck auf ein Mindestmaß abgesunken ist, das von dem zur sicheren Aufrechterhaltung der notwendigen Haltekraft erforderlichen Druck einen ausreichenden Sicherheitsabstand aufweist, im vorliegenden Fall etwa 3,5 bar, öffnet das Rückschlagventil 37 im Bereich der Verbindungsleitung 36 zum Schmierölsystem, in welchem etwa ein Druck von vier bar herrschen soll. Abhängig vom Differenzdruck kann nun Drucköl in den Druckbehälter 7 einströmen, wodurch sich der Druckabbau bereits langsam verzögert. Durch das einströmende öl beginnt der ölspiegel zu steigen und erreicht bei mindestens 2,5 bar, vorzugsweise etwas darüber, die Abströmöffnung 33, die hierdurch für die Druckluft praktisch verschlossen wird. Der Differenzdruck zwischen dem Druck vor und nach dem Rückschlagventil 37 hat hierbei spätestens sein Maximum erreicht. Sobald das öl die Abströmöffnung 33 bedeckt, steigt der Druck im Druckbehälter 7 wieder an, da die verhältnismäßig kleinen ölmengen, die über die Drosselstelle 35 verloren gehen, schnell durch die großen Einströmmengen ersetzt werden. Der ölspiegel steigt daher weiter an und komprimiert das eingeschlossene Luftpolster praktisch bis zum Druckausgleich bei 3,5 bar, der auf der Höhe b-b (Figur 1) erreicht ist. Infolge des Ölverlustes über die Drosselstelle 35 sinkt der ölspiegel wieder langsam ab und der vorstehend geschilderte Vorgang hinsichtlich der Nachfüllung von öl wiederholt sich, bis wieder Druckausgleich erreicht ist, im vorliegenden Fall etwa 3,5 bar. Die eingeschlossene auf 3,5 bar komprimierte Luft hat die Aufgabe zu verhindern, daß der Druck im

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Bereich der Druckkammer 14 nicht kurzzeitig unter den kritischen Druck von 2,5 bar absinken kann, etwa bei einem plötzlichen Öldruckabfall im Versorgungssystem. Zweckmäßig hat sich dabei eine derartige Dimensionierung erwiesen, daß etwa drei Minuten zur Verfügung stehen, bis der Druck auf sein Minimum von 2,5 bar abgefallen ist. Innerhalb dieser Zeit ist nämlich längst das Absperrventil 4-0 aktiviert, so daß der volle Arbeitsdruck eingeleitet wird. Der Druckverlauf, der sich ohne die erfindungsgemäße Druckölzufuhr ergeben würde, ist in Figur 2 mit gestrichelten Linien angedeutet.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ersichtlich mit einfachen Mitteln erreicht, daß der Druck vor dem Arbeitskolben 4- nach Beendigung des Umsteuervorgangs immer oberhalb 2,5 bar gehalten werden kann, was bedeutet, daß die auf den Arbeitskolben 4- wirkende Haltekraft zu keinem Zeitpunkt unterhalb die erforderliche Mindestkraft absinkt, wobei sich gleichzeitig eine selbsttätige Überwachung des ölstandes ergibt. Die Erfindung gewährleistet daher in vorteilhafter Weise eine hohe Sicherheit und ein großes Maß an Wartungsfreiheit.

Vorstehend ist zwar ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, ohne daß jedoch hierdurch eine Beschränkung der Erfindung auf das geschilderte Ausführungsbeispiel gegeben sein soll. Vielmehr stehen dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der Erfindung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

Umsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Schiffsdieselmotor, mit einem einen mit der Steuerwelle verbundenen, doppeltwirkenden Arbeitskolben aufweisenden Verschiebezylinder, dessen Druckkammern zu beiden Seiten des Arbeit skolbens an je einen mit einer Ölfüllung versehenen Druckbehälter angeschlossen sind, die ihrerseits über ein fernsteuerbares Steuerventil an eine Druckluftleitung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbehälter (7, 8) zur Aufrechterhaltung einer definierten, auf den Arbeit sko Ib en (4) drückenden Kraft außerdem an eine mittels eines bei einem bestimmten Druck öffnenden Rückschlagventils (37) gesteuerte Druckölleitung (36) anschließbar sind und mit einsr eine Drosselstelle (3^» 35) aufweisenden Abströmöffnung (32, 33) versehen sind, um welche der Spiegel der ölfüllung schwankt.
2. Umsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbehälter (7» 8) an die Schmierölleitung anschließbar sind.
3· Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Druckölleitung (36) vor dem Steuerventil (9) in die Druckluftleitung (12) einmündet.
4-, Umsteuervorrichtung nach, wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckluftleitung (12) ein fernsteuerbares Absperrventil (16) vorgesehen ist.
5· Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absperrventil (16) ein Rückschlagventil (17) nachgeordnet ist.
6. Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (16) über ein Doppelrückschlagventil (20) an die vom Kommando stand zum Steuerventil (9) führenden Steuerleitungen (18, 19) anschließbar ist.
7- Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (9) als Vierwegeventil ausgebildet ist.
8. Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (16) und das Rückschlagventil (17) der Druckluftleitung (12) mittels einer Kurzschlußleitung (39) überbrückt sind, in der ein in Abhängigkeit vom Druck in der Druckölleitung steuerbarer Absperrschieber (40) angeordnet ist, der geöffnet wird sobald der Druck unter ein Mindestmaß absinkt.

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9. Umsteuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrschieber (4-0) mittels eines Druckwächters der Schmieröldruckleitung elektromagnetisch oder pneumatisch betätigbar ist.
10. Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (4) mit einer kleinen Durchgangsbohrung (38) versehen ist.
11. Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom Arbeitskolben (4) betätigbare Steuerschieber (24, 25) vorgesehen sind, mit Hilfe derer die zum Kommandostand führenden Rückmeldeleitungen (31, 31) aktivier bar sind.
12. Umsteuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (32, 33) der Drosselstellen (34-1 35) etwa auf der mittleren Höhe der zugehörigen Druckbehälter (7, 8) abgehen.

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