Opublikowano dnia 5 kwietnia 1901 r. e&sh ufa POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr44314 KI. 65 f2, 16 VEB Schmermaschinenbau „Karl Liebknecht" Magdeburg*) Magdeburg, Niemiecka Republika Demokratyczna Urzadzenie sterujace dla nawrotnych silników spalinowych Patent trwa od dnia 5 stycznia 1960 r.Wynalazek dotyczy urzadzenia sterujacego dla nawrotnych silników spalinowych, zwlasz¬ cza dla silników do napedu statków, a najko¬ rzystniej obslugiwanych ze stanowiska sterow¬ niczego, wyposazonych w uklad rozruchowy za pomoca sprezonego powietrza oraz w urzadzenie nawrotne, pracujace za pomoca czynnika spre¬ zonego.Znane urzadzenie sterujace, wyposazone w oddzielne i wzajemnie blokowane organa ste¬ rujace nawrotem, rozruchem i zmiana predkos¬ ci jazdy, dla celów zdalnego sterowania wyma¬ gaja oddzielnych, obszernych, a przez to malo niezawodnych w dzialaniu urzadzen zdalnego sterowania, które ze wzgledu na wygodna obsluge musza byc w okreslony sposób umiesz¬ czone na stanowisku sterowniczym i w ten sposób sa bardzo skomplikowane. Z tych wzgle¬ dów w nowych urzadzeniach sterujacych w -coraz wiekszym stopniu przebiegu sterowania sa laczone' w jednym czlonie sterujacym, a po¬ lozenia „Stop", „Nawrót", „Rozruch" i „Pra- - *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Erwin Gneiise. ca" umieszczane sa jedno za drugim, w. odpo¬ wiedniej kolejnosci na drodze przestawiania czlona sterujacego, przy czym przestawianie to w niektórych konstrukcjach dla celów*"zdalnego kierowania wykonywane jest ze stanowiska sterowniczego za pomoca odpowiedniego urza¬ dzenia* Ponadto na ogól polozenia przelaczania na drodze przestawiania czlona sterujacego, musza pozostac nie zmienione i trzeba odczeki- wac zakonczenia odnosnego przebiegu, zanim rozpoczety zostanie przebieg nastepny.Chociaz czynione sa rózne udoskonalenia w budowie tego rodzaju urzadzen sterujacych, co do wspóldzialania róznych elementów do wy¬ laczania poszczególnych przebiegów pracy sil¬ nika, to jednak wymieniona wyzej wada pozo¬ staje nadal. Przyczyny tego nalezy szukac w tym, ze zdalne sterowanie tego'rodzaju urza¬ dzenia sterujacego, w wiekszej mierze absor¬ buje uwage sternika, niz obsluga mechanicz¬ nego telegrafu, na skutek czego kwestionuje sie to udoskonalenie, w stosunku do tego do¬ tychczas zazwyczaj stosowanego rodzaju prze¬ kazywania rozkazów.Zadaniem wynalazku jest wskazanie drogi prowadzacej do usuniecia wspomnianych wad przez ^yrfwiaeie ur^ai^enki sterujacego, przy którynt*^ ro&rrych p^c^erflach czlona steruja¬ cego odpada koniecznosc oczekiwania na ukon¬ czenie pracy silnika, lecz w którym czlon ste¬ rujacy moze byc raczej przestawiony od razu na wymagany manewr, a urzadzenie sterujace spowoduje juz samo uzyskanie odpowiedniego procesu pracy silnika. Czlon sterujacy, gdy je¬ go zakres przestawiania zawiera srodkowa kreske „Stop" i symetrycznie po obydwóch stronach od niej umieszczone zakresy predkosci dla jazdf naprzód i do tylu, moze przy tym byc przestawiany zarówno z polozenia „Stop" na rózne predkosci jazdy naprzód i w tyl, jak i z obszaru predkosci jazdy w jednym kierunku ni predkosc jazdy w przeciwnym kierunku lub dowolnie w obrebie jednego zakresu predkosci.Obsluga upodabnia sie do obslugi telegrafu maszynowego. W ten sposób zadaniem urzadze¬ nia do zdalnego sterowania jest umozliwienie, aby droge przestawiania czlona sterujacego, uzyskiwana ruchem obrotowym, mozna * bylo uzyskiwac za pomoca obrotu o taki sam kat na stanowisku sterowniczym. Do przeprowadza¬ nia w obrebie urzadzenia sterujacego zainicjo¬ wanych przez czlon sterujajcy procesów prze¬ laczania, zostalo wykorzystane sprezone po¬ wietrze, bedace do dyspozycji dla ukladu roz¬ ruchowego silnika. W czasie gotowosci roboczej urzadzenia sterujacego — z wyjatkiem wyko¬ nywania procesów przestawiania — cale urza¬ dzenie nie zuzywa zadnej energii.Wedlug wynalazku postawione zadanie zosta¬ lo rozwiazane, kiedy do walka sterujacego, zwiazanego z organem sterujacym urzadzenia sterujacego i z elementem przestawiajacym urzadzenia zdalnego sterowania, podlaczony zo¬ stal przestawiany przez niego za pomoca spre¬ zonego powietrza drazek sterujacy, na którym umieszczone zostaly organa do zasilania powie¬ trzem urzadzenia nawrotnego, do otwierania zaworu rozruchowego i do zamykania doprowa¬ dzania paliwami który poddany jest dzialaniu blokady, powiazanej z urzadzeniem nawrot- nym, Przy przestawianiu czlona sterujacego z polozenia „Stop" do polozenia roboczego lub w celu przestawienia bedacego w ruchu silnika z jednego polozenia roboczego obracania sie w jednym kierunku do polozenia roboczego obra¬ cania sie w drugim kierunku, potrzebne do zmiany kierunku obrotu lub uruchomien a sil¬ nika przebiegi pracy wykonuje ono w wyma¬ ganej kolejnosci.Oddzialywanie na drazek sterujacy odbywa sie za pomoca zaworów, które uruchamiane sa za pomoca krzywek zaworowych, umieszczo¬ nych na walku sterujacym. Podczas gdy prze¬ laczanie walka sterujacego zostaje rozpoczete przez czlon sterujacy, to konczy go sprezone po¬ wietrze rozruchowe do silnika za pomoca za¬ woru odpowietrzajacego, przy wlaczeniu nasta¬ wianego dlawika dla wyznaczania czasu trwa¬ nia rozruchu, po czym ustawia sie polozenie po¬ nownej gotowosci roboczej drazka sterujacego.Oprócz uruchamiania zaworów sterujacych, za¬ daniem walka sterujacego jest zmiana pred¬ kosci jazdy, która wykonywana jest za pomoca umieszczonej na nim krzywki tarczowej, od¬ dzialywujacej na drazek regulacyjny pompy paliwowej, najkorzystniej jednak na regulator obrotów, przy korzystaniu z hydraulicznego urzadzenia wspomagajacego.Na skutek tego uskutecznia sie wszystkie przebiegi pracy, tzn. przestawienie w wymaga¬ ne polozenie walka rozrzadczego, rozpoczecie i zakonczenie rozruchu, otwarcie dotychczas zamknietego do rozruchu silnika koniecznego * napelnienia paliwem i wreszcie nastawienie na wybrana przez czlon sterujacy predkosc jaz¬ dy lub przy nawrocie bedacego w ruchu silni¬ ka, — zatrzymanie doplywu paliwa, zmiana kierunku biegu przy malej liczbie obrotów, co osiagane zostaje przez wlaczenie do przewodów prowadzacych od zaworów doprowadzajacych powietrze nawrotnego do urzadzenia nawrotne¬ go, zaleznego od liczby obrotów suwaka zamy¬ kajacego, uruchomienie dla przeciwnego kie¬ runku obracania sie silnika i nastawiania pred¬ kosci jazdy, jako konsekwencja przestawiania czlona sterujacego, ze strony którego na te czynnosci nie ma juz zadnego dalszego oddzia¬ lywania.W celu skrócenia czasu potrzebnego do prze- sterowania bedacego w ruchu silnika na bieg w kierunku przeciwnym, który to czas w tym przypadku jest zalezny wprost od czasu, jaki silnik po zaniknieciu doplywu paliwa potrze¬ buje na obnizenie obrotów, do liczby wymaga¬ nej dla nawrotu, ma duze znaczenie zastoso¬ wanie urzadzenia hamujacego silnik. W oma¬ wianym ukladzie da sie to zrealizowac w ko¬ rzystny sposób. Urzadzenie hamujace musi dzia¬ lac od chwili zamkniecia doplywu paliwa az dochwili nawrotu. Wlasnie w tym czasie jeden z dwóch przewodów, polozonych pomiedzy za¬ silajacymi powietrzem zaworami nawrotnymi, a uzaleznionym od liczby obrotów suwakiem zamykajacym, zostaje napelniany sprezonym powietrzem, które przez zawór przelaczajacy jest pobierane do uruchamiania urzadzenia ha¬ mujacego silnik. Urzadzenie to moze, np. byc uruchamiane za pomoca sprezonego powietrza hamulcem ciernym. Mozna równiez wykorzy¬ stac do hamowania prace sprezania, gdy spre¬ zone powietrze zostanie wypuszczone mniej wiecej w górnym punkcie zwrotnym d w ten sposób nie moze ono juz wykonac zadnej pra¬ cy. Wyjatkowo male koszta dodatkowe wyni¬ kaja przy tym wówczas, jezeli do odpowietrza¬ nia zostanie zastosowane urzadzenie rozrucho¬ we silnika i gdy hamujace powietrze sprezone, sterowane za pomoca krzywek rozruchowych, otwiera zawory rozruchowe w glowicy cylindra podczas taktu pracy i w ten sposób cisnienie sprezania moze przejsc do odpowietrzonego przewodu powietrza rozruchowego.Urzadzenie sterujace wedlug wynalazki od¬ powiada warunkom, jakie stawia sie nowo¬ czesnemu stanowisku sterowania silnikiem spalinowym.Dzieki okolicznosci, ze czlowiek obslugujacy przestawia tylko czlon sterujacy na wymagany manewr i nie potrzebuje zwracac uwagi na przebiegi sterujace, przedsiebrane kolejno przez urzadzenie sterujace, urzadzenie to nadaje sie specjalnie do tak pozadanego obecnie zdalnego sterowania napedzajacych statki silników. Moz¬ liwie najmniejsze przy tym absorbowanie per¬ sonelu nawigacyjnego obsluga silników, przy¬ czynia sie do zwiekszenia bezpieczenstwa ze¬ glugi. Ze wzgledu na zdalne sterowanie .urza¬ dzenia sterujacego korzystnie wplywa rów¬ niez fakt, ze do wykonywania przylaczania zo¬ stal wziety do pomocy czynnik sprezony, na skutek czego przykladany do czlona sterujacego lub przez urzadzenie zdalnego sterowania prze¬ noszony moment obrotowy moze byc utrzy¬ mywany na niskim poziomie.Z góry zadane polozenie czlona sterujacego, po wykonaniu procesów przedstawiajacych, odpowiada kazdorazowemu stanowi roboczemu silnika spalinowego. Symetryczne uksztalto¬ wanie drogi przestawiania czlona* sterujacego umozliwia jego przestawianie w kierunkach odpowiadajacych kierunkowi jazdy statku. W celu zdalnego sterowania przy przedsiebraniu tylko jednego obrotu walka sterujacego, bea przeszkód stawianych przez blokowanie, konr strukcja urzadzenia sterujacego umozliwia wbudowanie urzadzen zdalnego kierowania, opartych na róznych zasadach dzialania, bez wkraczania ich do samego urzadzenia steruja¬ cego.Skombinowanie z urzadzeniem nawrotnor hamujacym przyczynia sie powaznie do udosko¬ nalenia zdolnosci manewrowej statku i do uni¬ kania awarii.Na rysunku jest schematycznie przedstawio¬ ny przedmiot wynalazku na podstawie przy-, kladu wykonania.Stanowisko sterowania zasadniczo sklada sie z walka sterujacego i drazka sterujacego, na których lub wokól których umieszczone sa po¬ szczególne elementy przelaczajace. Na walku sterujacym 3, na którego jednym koncu osa¬ dzona jest dzwignia sterujaca 1 z podzialka predkosci jazdy 2, sa umieszczone dwie krzyw¬ ki zaworowe 4 lub 4a, które przy uruchamianiu silnika otwieraja zawór rozrzadczy 5 lub 5a, przynalezny do wybranego kierunku obrotów silnika. Powietrze wplywajace z nie pokazane¬ go na rysunku zbiornika powietrza przez za¬ wór redukcyjny 27, utrzymuje nadal otwarty odnosny zawór rozrzadczy 5 lub 5a równiez wówczas, gdy krzywka 4 lub 4a zostaje juz od niego odsunieta oraz jednoczesnie uruchamia tlok 10, który przesuwa drazek sterujacy 13 z jego polozenia srodkowego. Na skutek tego za pomoca krzywki 22 lub 22a zostaje otwarty jeden z zaworów nawrotnych 15 lub 15a, zalez¬ nie od tego jaki zawór rozrzadczy zostal przed tym otwarty dla doplywu sprezonego powietrza do urzadzenia nawrotnego 21 przez otwarty przy unieruchomionym silniku suwak rozrzad¬ czy 20, natomiast drazek sterujacy 13 za po¬ moca urzadzenia zatrzymujacego 16 ma unie- mozliwione dalsze przesuwanie sie dopóty, do¬ póki nie zostanie ukonczony proces zmiany kier runku obrotów silnika. Gdy to zostanie juz wy¬ konane lub gdy wal rozrzadczy zajal juz odpo^ wiednie polozenie, drazek sterujacy 13 przesu¬ wa sie dalej i za pomoca krzywek 18 lub 18a uruchamia suwak rozruchowy ltf sterujacy glówny zawór rozruchowy 38, przy czym do^ plyw paliwa zostaje zamkniety na czas proce¬ su rozruchu za pomoca preta regulacyjnego 19, przez krzywke 23 luib 23a.Tlok 24 zaworu odpowietrzajacego 2$ pod dzialaniem~ sprezonego powietrza rozruchowego - 3 -otwiera zawór odpowietrzajacy 26 i w ten spo- ¦ób sprezone powietrze z unieruchamiajacego cylindra 6 lub 6a zaworu rozrzadczego 5 lub 5a uchodzi na zewnatrz przez zawór przelacza¬ jacy 8, na ftkutek czego cylinder unienichamia- jaay 6 lub 6a zaworu rozrzadczego 5 lub 5a zo¬ staje pozbawiony cisnienia i odpowiedni zawór rozrzadczy zamyka sie.Spowodowane przez to odpowietrzenie cy¬ lindra sprezanego powietrza 12 lub 12a tloka .TO pozwala mu wrócic do polozenia srodkowe¬ go za pomoca nacisku sprezyny, przy czym su¬ wak rozruchowy 17 zajmuje swoje polozenie wyjsciowe, pret regulacyjny 19 wraca do po¬ lozenia zasilania i silnik zaczyna pracowac.Czas trwania rozruchu nastawia sie za pomoca dlawika 26, który umieszczony jest w przewo¬ dzie sprezonego powietrza, prowadzacym od przewodu powietrza rozruchowego 37 do tlo¬ ka 24 zaworu odpowietrzajacego 25. Po zam¬ knieciu glównego zaworu rozruchowego, tlok 24, zostaje odciazony, a to na skutek zamyka¬ jacego sie równiez zaworu odpowietrzajacego 25, wobec -czego zawory rozrzadcze 5 lub 5a przestawiane zostaja tak, aby byly gotowe do nowego manewru rozruchu.Wraz z uruchomieniem silnika* polaczona z walkiem sterujacym 3 krzywka (tarczowa 28, a tym samym i suwak rozrzadczy 30, sluzacy do nastawiania predkosci jazdy i hydraulicznie dzialajacego urzadzenia 29, zajmuje okreslo¬ ne polozenie, odpowiadajace wybranej pred¬ kosci jazdy. Tlok 31, przy doprowadzeniu wy¬ korzystanego do tego celu cisnienia oleju, na¬ stawia odpowiednio regulator obrotów.Przy unieruchamianiu silnika, przewidziana na wale sterujacym krzywka 9 przestawia dra~ zek regulacyjny w ipolozenie zerowe. Przy zmianie kierunku obrotu bedacego w ruchu silnika, przez obrót dzwigni sterujacej 1 z jed¬ nego zakresu predkosci jazdy na inny, prze¬ biegi odbywaja sie równiez tak, jak to bylo wyzej opisane, jedynie suwak rozrzadczy 20 znajduje sia w polozeniu zamknietym i w ten sposób walek rozrzadczy 32 silnika, pomimo otwartego, zaworu nawrotnego 15 lub 15a, nie bedzie mógl sie przesunac wczesniej, zanim na skutek zachodzacego juz w polozeniu prze¬ stawiania drazka sterujacego 13 zamkniecia doplywu paliwa za pomoca umieszczonej na nim krzywki 23 lub 23a, liczba obrotów silni¬ ka nie spadnie do malej wartosci, odpowiada¬ jacej nastawieniu wstepnego napiecia sprezy¬ ny suwaka rozrzadczego 20, uruchamianego przez sily odsrodkowe i przy której dopiero poprawny nawrót jest mozliwy.Przy ostatnio opisanym manewrze, bezpo¬ srednio po uruchomieniu qzlona sterujacego, zostaje otwarty doplyw sprezonego powietrza do jednego z przewodów U lub 11a, prowa¬ dzacych z zaworu nawrotnego 15 lub 15a do suwaka rozrzadczego 20, i na skutek tego rów¬ niez przez zawór przelaczajacy i rozrzadczy 3$ i w czasie suwu roboczego odnosnego cylindra przez suwak rozrzadczy rozruchu 39 do otwie¬ rajacego sie na skutek tego zaworu rozrucho¬ wego 40, dzieki czemu cisnienie sprezania moze przejsc do przewodu powietrza rozrucho¬ wego 37 i poprzez glówny zawór rozruchowy 38 na zewnatrz. W wyniku tego obniza sie licz¬ ba obrotów i nawrót moze byc wczesniej wy¬ konany.Na koncu walka sterujacego 3 jest przewi¬ dziany element 34 umozliwiajacy przylaczenie (w danym przykladzie wykonania elektrycz¬ nego) organu zdalnego sterowania 35, który w znany w istocie sposób przenosi na walek ste¬ rujacy rozkaz w postaci obrotu o ten sam kat, nadany za pomoca czlona sterujacego ze stano¬ wiska sterujacego 36.Podobnie jak mozna bez zmiany tresci jstoty wynalazku inaczej przewidywac lub ksztalto¬ wac przedstawiony w ogólnym zarysie uklad albo tylko poszczególne, konieczne do jego dzialania urzadzenia, tak samo mozna oczy¬ wiscie wybrac inne, na innej zasadzie oparte, zwlaszcza hydrauliczne przekazywanie rozka¬ zów.*' W tym przykladzie zostal zastosowany elek¬ tryczny mechanizm, a jest to dlatego mozliwe, ze silnik przestawiajacy na walku sterujacym urzadzenia sterujace nie moze ruszyc z miej¬ sca przy zastosowaniu jakiegokolwiek zatrzy¬ mywania, jednakze mozna przewidziec rów¬ niez mechaniczne przestawienie za pomoca na¬ pedu lancuchowego lub linowego. PL