DE460831C - Vorrichtung zur Regelung von kompressorlosen Schiffsdieselmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Regelung von kompressorlosen Schiffsdieselmaschinen, wobei ein Überschreiten der Höchstdrehzahl wie auch ein Unterschreiten der Mindestdrehzahl vermieden ist und die Drehzahl der Maschine in dem dazwischenliegenden Bereich unabhängig vom Regler durch eine Handverstellung an der Brennstoffpumpe eingestellt werden kann.

ίο Wenn man die von- einem Regler einzustellende Maschinendrehzahl ändern will, so kann man das bekanntlich bei Fliehkraftreglern dadurch bewirken, daß man die Einspannlänge der auf die Reglergewichte einwirkenden Schraubenfedern verlängert oder verkürzt und so ihre Spannung ändert. Man kennt weiter eine besondere Ausbildung dieser Reglerverstellung, bei welcher die Einspannlänge der Reglerfedern dadurch verändert wird, daß man das Verbindungsgestänge zwischen Regler und dem von ihm zu betätigenden Organ von Hand verstellt. Dadurch wird die Reglerhülse zwangsweise in eine höhere oder tiefere Lage gebracht, und die Reglerfedern werden mehr oder weniger gespannt. Bei diesen Regelarten kennt man aber nicht die Anbringung einer Handbeeinflussung der Brennstoffpumpe unabhängig vom Regler durch ein besonderes Organ. Andererseits ist die Vereinigung eines Organes zur direkten Beeinflussung der Brennstoffpumpe mit einem Regler bisher auch nur in der Weise bekannt, daß hierbei der Regler bei einer unveränderlichen Drehzahl, nämlich der Höchstdrehzahl, anspricht (»Sicherheitsregler«).

Bei der Erfindung handelt es sich dagegen um eine Vorrichtung zur Regelung kompressorloser Schiffsmaschinen, bei welcher die Reglerfeder durch eine Handeinstellvorrichtung einesteils in die der höchsten und anderseits in die der günstigsten Leerlaufdrehzahl entsprechenden Stellungen gebracht werden und bei der gleichzeitig undi unabhängig davon die Brennstoffüllung durch ein besonderes Handorgan eingestellt werden kann. Bei der Einstellung des Reglers auf die geringste Drehzahl wird man natürlich zweckmäßig die Handverstellung der Brennstoffpumpe auf volle Füllung stellen!, damit nicht etwa von Hand eine geringere Füllung gegeben wird, als sie der Regler in dieser Stellung zumessen will.

Die Erfindung beruht nun auf dem Gedanken, den Regler nur für diejenigen Dreh- < zahlen zu verwenden, bei denen er in betrieblicher Hinsicht die Maschine zu sichern hat, nämlich bei Höchstdrehzahl gegen mechanische Überanstrengung und bei der Mindestdrehzahl gegen Versagen der Zündungen und Stehenbleiben. In dem dazwischenliegenden Drehzahlbereich der Maschine soll diese dagegen durch die Handverstellung der Brennstoffpumpe geregelt werden, mit der man bequemer und schneller als durch eine Beeinflussung der Regler feder jeden gewünschten Betriebszustand herstellen kann.

Bekanntlich kommt es im Schiffsbetriebe weniger darauf an, eine konstante Drehzahl der Antriebsmaschine zu erhalten, als vielmehr darauf, trotz wechselnder Fahrtrich- 7a

rung (Mit- und Gegenstriomfahrt), Ladefefe und veränderlichem Wetter der Schraubenwelle ein gleichmäßiges Drehmoment zu erteilen. Wie bereits oben dargestellt, benutzte man bisher zur Einstellung dieses Drehmomentes eine Handverstellung an der Brennstoffpumpe in Verbindung mit einem Sicherheitsregler, der aber erst bei Überschreitung einer bestimmten Höchstdrehzahl Unabhängig Ό von der Handregelung die Brennstoffpumpe abstellte.

Nun ergeben sich bei einer derartigen Anordnung Schwierigkeiten dadurch, daß bei niedrigen Tourenzahlen das durch die laufende J-5 Schiffsschraube erzeugte Widerstandsmoment so klein ist, daß die entsprechenden Schwankungen des Drehmomentes mit den so bedingten kleinen Drehzahländerungen durch eine Füllungsverstellung von Hand nicht mehr ausgeglichen werden können. Von großem Nachteil ist das beispielsweise bei Fischereifahrzeugen, bei denen die durch das Treiben hinter den Netzen erforderlichen geringen Drehzahlen eine dauernde Betätigung des Handverstellorganes erfordern, wobei das geringste Versehen, wie es durch die gefühlsmäßige Betätigung ganz unausbleiblich ist, den Stillstand der Antriebsmaschine bewirkt. Insbesondere bei starkem Seegang, bei dem die Antriebsmaschine infolge des wechselnden Ein- iind Austauchens des Propellers ruckweise be- und entlastet wird, ergibt sich bei den niedrigen Drehzahlen, bei denen die Antriebsmaschine gerade noch in Gang gehalten werden kann, die Notwendigkeit zu einer Erhaltung dieser niedrigen Drehzahlen durch eine selbsttätig wirksame Vorrichtung, ohne daß die Möglichkeit zu einem Eingriff von Hand in die Brennstoffpumpenfüllung aufgehoben wird. Gemäß vorliegender Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die Federbelastung des Sicherheitsreglers in zwei Zu-' ständen festgestellt werden kann, von denen die eine der höchstzulässigen Umlaufzahl, die andere der günstigsten Leerlaufdrehzahl, d. h. einerDrehzahl entspricht, bei der die Antriebsmaschine gerade noch die Umdrehungen macht, die zur sicheren Zündung notwendig sind. Es ergeben sich hierdurch verschiedene Regielbereiche. In dem obersten Bereich von der Drehzahl, bei der der Regler zuerst anspricht, ab bis zur höchstzulässigen, bei der der Regler die Füllung ganz wegnimmt, hängt die Antriebsmaschine vom Regler ab. In dem zweiten Regelbereich, der die Drehzahlen umfaßt, bei denen der Regler nicht mehr anspricht, findet eine selbsttätige Regelung nicht statt; die Füllung wird durch das Handverstellorgan gegeben. In dem dritten Bereich, der dem zweiten Zustand der Federbelastung entspricht, wird die Füllung wieder durch den Regler in Abhängigkeit von der Drehzahl selbsttätig eingestellt. Da nun gerade bei dem niedrigen Drehzahlbereich, in dem der Regler arbeiten muß, seine Verstellkraft sehr klein ist, wird nach der Erfindung vorteilhaft die Federbelastung des Reglers aus zwei gegeneinandieirwirfeenden Federn zusammengesetzt ,· sobald die Federbelastung des Reglers bei dem Übergang von dem ersten in den zweiten Zustand erniedrigt wird, um das Ansprechen des Reglers im niedrigen Drehzahlbereich herbeiführen zu können, steigt in ihrem Einfluß die nicht entspannte, in entgegengesetzter Richtung wirkende Feder und hebt den Stellzeugwiderstand, insbesondere das Muffengewicht, die bei den niedrigen Drehzahlen gegenüber der Verstellkraft zu groß werden, auf oder vermindert sie. Dabei liegt es im Wesen der Erfindung, daß die zweite, entgegengesetzt wirkende Feder eine in gewissen Grenzen veränderbare Vorspannung erhalten kann, um das regelnde System auf die besonderen Verhältnise der Antriebsmaschine und des Schiffes abzustimmen.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und zwar zeigt Abb. ι den Regler in der Einstellung für den unteren, Abb. 2, als Sicherheitsregler wirksam, für den oberen Drehzahlbereich.

Die Reglerspindel α erhält bei b ihren Antrieb und trägt die Traverse c, welche die Drehpunkte d der Reglerschwunggewichte e aufnimmt. Der Ausschlag der Schwunggewichte e überträgt sich auf die mitumlaufende Muffe/ gegen Wirkung der Reglerdruckfeder g. Zwischen Muffe f und dem im Gehäuse h geführten kolbenartigen Federteller i ist ein Kugellager geschaltet, so daß der Teil der Regleranordnung über f nicht umläuft. Der obere Federteller k, der ebenfalls im Gehäuse h geführt ist, kann nun mittels des in zwei Rasten Ϊ und Γ des Segmentes I feststellbaren Handhebels m in zwei Zuständen festgestellt werden, einem oberen V, der der günstigsten Leerlaufdrehzahl entspricht, bei der die Antriebsmaschine gerade noch die zur sicheren Zündung notwendigen Umläufe macht, und einem unteren I" (s. Abb. 2), der der höchstzulässigen Umlaufdrehzahl entspricht. Die gegen den Einfluß der Feder g bewegte Muffe / überträgt ihre Bewegung über Stellzeug η auf das Exzenter 0, dessen Drehpunkt bei 0' liegt. Um das Exzenter 0 ist ein zweites Exzenter p gelegt, das unter dem Einfluß des Handverstellorgans q steht. Über den Exzenterbügel r übertragen sich die Steuerbewegungen des Reglers bzw. des Handverstellorgans über das Gestänge s auf die Füllungsregulierorgane der Brennstoffpumpe t. In dem in Abb. 1 gezeichneten Zustand V der Reglerfeder g ist der

dritte Regelbereich eingestellt, die Antriebsmaschine läuft mit der geringsten noch möglichen Dnehzahl um; demgemäß befindet sich das Handverstellorgan q in der gezeichneten Stellung größter Füllung; eine Feder q' sorgt dafür, daß es in dieser Stellung erhalten bleibt, während der Regler über Stellzeug η das Exzenter ο so verdreht, daß diejenige Füllung der Brennstoffpumpe t, die zum Inganghalten

ίο der Antriebsmaschine noch gerade notwendig ist, erhalten bleibt. Soll die Maschine wieder beschleunigt werden, so muß erst Organ m in die Stellung I" der Abb. 2 überführt und gleichzeitig Organ q in die Stellung gebracht werden, die über die resultierende Exzentrizität der beiden Exzenter 0, p die gewünschte Füllung der Brennstoffpumpe aufgibt. Bei der stark entspannten Reglerfeder aber werden die Stellzeugwiderstände, insbesondere

ao das Muffengewicht, gegenüber der bei geringen Umlaufzahlen stark verringerten Verstellkraft im Verhältnis derartig überwiegend, daß die Anordnung einer entgegengesetzt wirkenden, den Stellzeugwiderstand ganz oder teilweise aufhebenden zweiten Reglerfeder notwendig wird. Diese ist als Zugfeder u zwischen den Federteller i und eine im Gehäuse h mittels Handrades ν verstellbar angeordneten Spindel w geschaltet. Über Handrad ν kann die Zugkraft der Feder u beliebig verändert werden, so daß eine Abstimmung des Reglers in gewissen Grenzen auf die besonderen Verhältnisse der Antriebsmaschine und des Schiffes möglich ist.

Abb. 2 zeigt den Regler in seiner Einstellung als Sicherheitsregler. Die Vorspannung der Feder g ist in diesem Falle so groß, daß der Regler erst bei Überschreitung der normalen Drehzahl in die Brennstoffpumpenfüllung eingreift. In dieser Einstellung als Sicherheitsregler bleibt natürlich Feder u gegenüber der stark vorgespannten Feder g völlig wirkungslos.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung von kompressorlosen Schiffsdieselmaschinen, die außer der Handverstellung der Brennstoffpumpenfüllung einen Maschinenregler aufweisen, der als Sicherheitsregler das Überschreiten der Maschinenhöchstdrehzahl verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerfeder (g) durch ein zweites Handverstellorgan (m) in eine solche Lage (/') gebracht werden kann, daß bei Einstellung der Handverstellung (q) der Brennstoffpumpe auf volle Füllung die günstigste Leer lauf drehzahl der Schiffsdieselmaschine gesichert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung des Reglers in an sich bekannter Weise aus zwei gegeneinanderwirkenden Federn (g, u) zusammengesetzt ist, von denen die eine bei Einstellung des zweiten Handverstellorganes (m) in die der günstigsten Leerlauf drehzahl der Maschine entsprechende Lage (/') den Stellzeugwiderstand, insbesondere das Muffengewicht, vermindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.