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Steuerung und Umsteuerung für Kraftmaschinen, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Steuerung und Umsteuerung für Kraftmaschinen,
insbesondere Verbrennungskraftmaschinen mit einem oder mehreren hintereinanderliegenden
Arbeitszylindern, bei welcher durch Vor- und Rückwärtsdrehung einer einzigen, in
drei Winkellagen einstellbaren Welle sowohl Anlaßventile _ und. Brennstoffventile
als auch Spül- und Einlaßventile gesteuert oder umgesteuert -werden; während Spül-
und Einlaßventile zwangläufig gesteuert oder umgesteuert werden.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Ausführungsformen
beispielsweise dargestellt worden, und zwar zeigt: Fig. i einen senkrechten Querschnitt
durch den oberen Teil eines umsteuerbaren Zweitakt-Dieselmotors mit einer Umsteuerung
gernäß der Erfindung; Fig. 2 zeigt- die Ansicht der umsteuerbaren Steuerung für
die Brennstoffventile eines Doppelzylinders des genannten Motors; Fig. 3 zeigt die
Ansicht der umsteuerbaren Steuerung zum Betätigen der Anlaßventile dieses Doppelzylinders;
Fig. ¢ zeigt eine ähnliche Steuerung für umsteuerbare Motoren, bei denen die Einlaß-
bzw. Spülventile mittels Hebel und Kokken zwangläufig gesteuert werden; Fig.5 und
6 zeigen eine Einzelheit im Vertikalschnitt und in Seitenansicht.
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Der in den Fig. i bis 3 teilweise dargestellte umsteuerbare Zweitakt-Dieselmotor
setzt sich aus einer Anzahl Doppelzylinder zusammen. Jeder Doppelzylinder besteht
aus einem oberen Zylinder ia und, einem unteren Zylinder ib (Fig. i), die hinter-
oder übereinander gelagert sind. In Fig. i bezeichnet 8 das gemeinsame Auspuffrohr
für die oberen Zylinder, ioa den oberen Kolben und 121 die die zwei übereinander
angeordneten. Kolben verbindenden Kolbenstangen. 131 bezeichnet das Brennstoffventil
für den oberen Zylinder ia, und 132 das Brennstoffventil für den unteren Zylinder
ib. Wie aus Fig. i ersichtlich ist, sind die Verbrennungsräume jedes Doppelzylinders
einander zugekehrt. i41 und 142 (Fig.3) bezeichnen die Anlaßventile, welche zweckmäßig
in derselben wagerechten Ebene wie die Brennstoffventile 131 bzw. i32 angeordnet
sind, während 17a, 17b die mit den Ventilsitzen 15 zusammenarbeitenden Spül- bzw.
Einlaßventile bezeichnen. Die Ventile i7a, 17b werden bei der in Fig. i gezeigten
Anordnung durch eine an jedem Ende mit .einem der Ventile verbundene Schraubenfeder
(nicht gezeigt) gegeneinandergezogen und dadurch auf ihre Sitze gepreßt, während
ihr Öffnen am Ende eines Kolbenhubes durch einen gemeinsamen, auf der Kolbenstange
i21 sitzenden Bund (nicht gezeigt) erfolgt.
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Infolge der gedrängten Bauart der genannten Brennstoff- und Anlaßventile
ist es möglich, die Steuerung für Vor- und Rückwärtsgang durch einen einzigen Hebel26
zu bewirken. Bei der gezeigten Steuerung ist für die Brennstoffventile
131, 132 jedes Doppelzylinders ein Nocken 27 (Fig. 2), und für die Anlaßventile
1q.1 142 ein Nocken 28 (Fig. 3) erforderlich. Diese Nocken 27, 28
sind
auf derselben Steuerwelle 29 befestigt. Für beide Paare von Ventilen ist je ein
Doppelhebel 30 (Fig. 2) bzw. 3 i (Fig. 3) vorgesehen, welche auf ein und derselben
Welle 32 durch einen Keil 33 befestigt und je durch zwei Verbindungsstücke 36 mit
den die Brennstoff- bzw. Anlaßventile betätigenden Stangen 34. bzw. 35 verbunden
sind. Die Stangen 3.4 für die Brennstoffventile z3@, 132 sind jeweils mit zwei Nockenrollen
37 ausgestattet, deren eine für Vorwärts- und- die andere für Rückwärtsgang .dient.
Jede Stange 35 ist dagegen nur mit einer Rolle 38 versehen. Durch Verstellen des
Hebels 26 kann eine Umsteuerung des Motors bewirkt werden, wobei die Anordnung derart
ist, daß die Brennstoffventile beim Anlassen des Motors in der einen oder anderen
Richtung in der neutralen Lage sich befinden, während bei der Betätigung der Brennstoffventile
die Anlaßrollen 38 in die neutrale Lage gebracht werden, so daß die Gefahr eines
Auftretens zu hoher Drücke beseitigt ist.
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In gewissen Fällen empfiehlt es sich, eine Verschiebung des Zeitpunktes
des öffnens und Schließens der Spülventile r76, z7 v mit bezug auf die Totpunktlage
der Kolben der Doppelzylinder eintreten zu lassen, und zwar so, daß im Kurbeldiagramm
der das Öffnen dieser Ventile angebende Punkt näher an den Totpunkt, und der das
Schließen angebende Punkt weiter -weg von demselben zu liegen kommt, so daß es noch
möglich ist, den Druck der Spülluft bei der Verdichtung auszunutzen.
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In diesem Falle sind dann die Spül- und Einlaßventile ebenfalls mit
Hilfe von Hebeln und Nocken zwangläufig zu steuern.
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Bei der in Fig. d. gezeigten Steuerung der Spül- bzw. Einlaßventile
39 sind auf einer Stützwelle 5z für die Spülventile 39 jedes Doppelzylinders zwei
Hebe152, 53 drehbar gelagert. Das eine Ende dieser Hebel kommt gegen einen Bund
des oberen bzw. unteren Spülventils zu liegen. Das andere Ende der Hebel
52, 53 ist dagegen mit einer in senkrechter Richtung geführten Stange 55
bzw. 56 verbunden, von denen jede mit einem in Führungskurven 58 bzw. 59 laufenden
Stift 57 verseben ist. Diese Kurven sind je an einem Ende eines Hebels 6o bzw. 61
angebracht, -welche ungefähr in ihrer Mitte mit einer Rolle 62 bzw. 63 ausgerüstet
und drehbar an einem gemeinsamen Hebel 630, befestigt sind. Die Rollen arbeiten
mit Steuernocken 64 zusammen, -welche auf der bereits erwähnten Steuerwelle 29 sitzen.
Der Hebel 636 ist dagegen auf die Welle 32 gekeilt, welche mittels eines Handhebels
26 verstellt werden kann, wenn die Drehrichtung des Motors zu ändern ist. Infolge
passender Wahl der Führungskurven 58, 59 wird erreicht, daß die beschriebenen Steuerungsteile
beim Drehen der Welle 32 die für den Vorwärtsgang und Rückwärtsgang oder die neutrale
Lage erforderliche Stellung einnehmen.
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Fig. 5 und 6 zeigen die Anordnung für den Fall, daß jeder einzelne
Motor für sich ein- und ausgeschaltet werden muß.
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Auf der Welle 32 sitzt fest für j edes Zylinderpaar ein Sektor 66
mit Anläß-, Stillstands- und Betriebseinschnitten für die Klinke 67 eines Handgriffes
68, dessen Nabe lose auf dev- Welle 32 sitzt. Auf dieser Nabe sitzt fest der oben
erwähnte Doppelhebel 30
bzw. 63". Eine Drehung der Welle 32 beeinflußt sämtliche
Arbeitszylinder. Außerdem i kann aber mittels des Handgriffes 68 jedes Zylinderpaar
ein- und ausgeschaltet werden. Der die Brennstoff-, Anlaß- bzw. Spül-, ventile beeinflussende
Hebel 26 nimmt beim Anlassen und beim Stillstand der Maschine die neutrale Lage
ein, d. h. er greift in den mittleren Einschnitt ein, während er beim Vorwärts-
und Rückwärtsgang in den ersten bzw. dritten Einschnitt gebracht wird, wozu die
zugehörige Welle um einen gewissen Winkel gedreht wird.
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Das direkte Umsteuern von Vorwärts- und Rückwärtsgang oder umgekehrt
ohne Zuhilfenäbine von Anlaßluft -wird nur durch Vermittlung einer äußerst einfachen
Umsteuerung im Verein mit kurz aufeinanderfolgenden Kraftstößen und Verbrennungen
ermäglicht. -Aggregate für Schiffsantrieb besitzen meistens sechs Zylinder. Infolge
der Tandemanordnung (zwölf Arbeitszylinder auf -derselben Fläche) erhält man durch
die gleichen t Abmessungsverhältnisse von Kurbelwelle, Schubstange, Kolbendurchmesser,
also unter einem Arbeitswinkel von 30° die doppelte Bremskraft an der Kurbelwelle.
Diese wie die kurz hintereinander folgenden Kraftstöße und Verbrennungen ermöglichen
im Verein mit der äußerst einfachen Bauart der Umsteuerung das Umsteuern von Vorwärts
auf Rückwärts oder umgekehrt ohne Zuhilfenahme von Anlaßluft.
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Für Motoren, besonders ortsfeste Motoren mit Steuerungen dieser Art,
kann die Brenn-( stoffmenge sowie die Einblaseluft mit Hilfe eines Hilfsmotors der
veränderlichen Belastung angepaßt -werden. Für die Einblaseluft ist dann ein mit
den erforderlichen Hebeln verbundener, auf der Welle.32 (Fig. 2) sitzender Kolben
vorzusehen.