DE2203797B1 - SWITCHING MECHANISM FOR A PISTON INTERNAL ENGINE - Google Patents
SWITCHING MECHANISM FOR A PISTON INTERNAL ENGINEInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Umsteuerungsmechanismus für eine Kolben-Brennkraftmaschine, insbesondere eine Schiffsmaschine, 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 Winkelabständen voneinander wenigstens zwei Kurbeln im Mitnehmer bzw. im Antriebsrad gelagert sind, die in Kulissenführungen im Antriebsrad bzw. im Mitnehmer eingreifen, sowie hydraulische Mittel in Drehkolbenmotorform zum Verdrehen der Kurbel aufweist, wodurch die Winkelstellung des Antriebsrades relativ zum Mitnehmer geändert wird. The invention relates to a reversing mechanism for a piston internal combustion engine, in particular a marine engine, with a control shaft, the cams for the control the fuel injection and / or valves in the engine cylinders and is coupled to a drive wheel connected to the machine's crankshaft, namely by a clutch with dead gear, which is fixed to the control shaft associated driver includes, wherein at substantially the same angular intervals at least two cranks are mounted from each other in the driver or in the drive wheel, which engage in link guides in the drive wheel or in the driver, as well as hydraulic ones Has means in the form of a rotary piston engine for rotating the crank, whereby the angular position of the drive wheel is changed relative to the driver.
Es ist ein Fliehkraftversteller, 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 diametral gegenüberliegenden Bereichen jeweils zwei sich gegenüberliegende Exzenterscheiben an den Stirnflächen des Gehäuses angeordnet sind, welche paarweise eine zur Achse parallele, jedoch radial zur Achse versetzt angeordnete Welle tragen. Auf jeder Welle ist unmittelbar neben jeder Exzenterscheibe eine zweite gleichartige Er.zenterscheibe gelagert, welche in Mitnehmerarmen 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 centrifugal adjuster, especially for changing the ignition or injection time known in internal combustion engines at which the drive shaft is rotatably connected to a housing in which in two to the axis of the drive shaft diametrically opposite areas each have two opposite areas Eccentric disks are arranged on the end faces of the housing, which in pairs carry a shaft parallel to the axis but offset radially from the axis. On each shaft there is a second similar type immediately next to each eccentric disk Er.zentrumerscheibe stored, which is arranged in the driving arms of the driven shaft are. Furthermore, on each eccentrically arranged shaft is between the two Pairs of associated eccentric disks have a flyweight arranged eccentrically (German patent specification 829 381). Move the drive shaft as the speed increases the centrifugal weights are radially outwards to the shaft axis and take their bearing shaft with to the outside. As a result, the eccentric disks provided in pairs that are mounted on this shaft, pivoted in opposite circumferential directions, with their centers moving apart in the circumferential direction. The change the distance between the centers of the eccentric disks depending on the migration the flyweights represents the function according to which the rotation of the Drive shaft changes with respect to the driven shaft depending on the speed.
Es ist aber auch ein Umsteuerungsmechanismus der eingangs näher bezeichneten Art bekannt (dänisches Patent 112211). 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 Gleitschuhen gelagert sind, die in radialen Kulissen im mitnehmer verschiebbar sind. Bei normalem Betrieb der Maschine in einer vorgegebenen Drehrichtung befinden sich die Gleitschuhe und die Kurbel in einer Endiage. In dieter Endlage drehen sich sowohl der hydraulische Kolben als auch der Miinehmer und damit aie Steuerwelle synchron mit dem Antriebsrad. But it is also a reversing mechanism of the one described in more detail at the beginning Art known (Danish patent 112211). In this known mechanism is a provided to the shaft coaxial rotary piston engine, the cylinder chamber in the driven by the crankshaft 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 attached to a crank, the cranked parts of which are in sliding shoes stored are, which are displaceable in radial scenes in the driver. During normal operation of the machine in a given direction of rotation are the sliding blocks and the crank in an endiage. In the end position, both the hydraulic one rotate Piston as well as the driver and thus aie control shaft synchronized with the drive wheel.
Zum Zwecke der Umsteuerang wird der Kolben in bezug auf das Antriebsrad gedreht. Dadurch beginnen die Planetenrüdei u.n ihre Achsen zu drehen.For the purpose of Umsteuerang the piston is in relation to the drive wheel turned. As a result, the planets begin to rotate and their axes.
Hierdurch wil-d über @ die Kurbeln und die Gleitschuch der Mitnehmer und damit auch die Steuerwelle in bezug auf das Antriebsrad gedreht. bis die der entgegenesetzten Drehrichiung der Maschine enisprechende reiative Endlage der Steuerwelle erreicht ist. Diese bekannte Anordnung gestattet, eine direkt relative Winkeldrehung der beiden \R ellen mit Hilfe eines Drehkolbenmotors durchzuführen.This wil-d over @ the cranks and the sliding sleeve of the driver and thus also rotated the control shaft with respect to the drive wheel. until the the opposite direction of rotation of the machine corresponding relative end position of the control shaft is reached. This known arrangement allows a direct relative angular rotation of the two \ R ellen with the help of a rotary piston engine.
Allerdings ist dieser bekannte Umsteuermechanismus relativ kompliziert und teuer im Aufbau Dies ist einmal bedingt durch die dabei erforderlichen Zahnräder, die ebense wie die Kulissen nur schwierig mit ausrcichend hoher Genauigkeit hergestellt werden können. welche eine gleichmäßige Übertragung der auftretenden Kräfte auf die Planetenräder ermöglicht und eine Überlasiung v .-meide.. Die Größe des hydraulischen Drehkoibenmotors erfordert erhebliche Materialstärken, insbesondere relativ dicke Seitenwände der Zylinderkammern, sc daß der mechanismtis, inbesondere bei großen Brennkraftmaschinen, außerordentlich schwer wird.However, this known reversing mechanism is relatively complicated and expensive to build This is due to the gears required, The same as the backdrops are difficult to manufacture with a sufficiently high level of accuracy can be. which a uniform transmission of the forces occurring allows the planet gears and an overload v.-avoid .. The size of the hydraulic Drehkoibenmotor requires considerable material thicknesses, especially relatively thick Side walls of the cylinder chambers, sc that the mechanismtis, especially with large ones Internal combustion engines, is extremely heavy.
Es ist Aufgabe der Erfindung. einen Umsteuennechanismus der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, da~ mit wesentlich kleineren Antrieben und amit geringerem Gewicht gearbeitet werden kann, während gleichzeitig bei einfachem Auf b3u eine völlig gleichmäßige \'erteilung der Kräfte auf die Teile des Umsteuermechanismus erzeilt wird. It is the object of the invention. a reversing mechanism of the initially to be further developed in a way specified in more detail, so that with much smaller drives and can be operated with less weight, while at the same time with simple On b3u a completely even distribution of the forces on the parts of the reversing mechanism is obtained.
Dices Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß ein Drehkolbenmotor ie Kurbel vorgesehen ist, dessen Zylinderkammer im Mitnehmer bzw. im Antriebsrad ausgebildet und dessen Kolben an der Kurbel befestigt ist. Dice's object is achieved according to the invention. that a rotary piston engine ie crank is provided, the cylinder chamber of which is in the driver or in the drive wheel formed and the piston is attached to the crank.
Dunh d.e direkte Anbringung der Kolben an den Kurbeln werden alle Probleme im Zusammenhang mit Zahnradgetrieben umgangen. Die Zylinderkameiern können an eine gemeinsame Druckquelle angeschlossen werden, so daß die auf die einzelnen Kurbein, Gleitschuhs und Kulissen einwirkenden Kräfte immer gleich groß sind. Bei Umsteuermechanismen für große Brennkraftmaschinen ist es wesentlich leichter und billiger, zwei oder mehrere kleinere hydraulische Drehkolbenmotoren als einen großen Drehkolbenmotor zu verwenden, zumal die erforderlichen Materialstärben bei den zwei kleineren Drehkolbenmotoren wesentlich kleiner sind und daher erheblich an Gewicht eingespart wird. Dunh d.e direct attachment of the pistons to the cranks will be all Addressed issues related to gear drives. The cylinder cameo can can be connected to a common pressure source so that the individual The forces acting on the crank leg, sliding shoe and backdrop are always the same. at Reversing mechanisms for large internal combustion engines, it is much easier and cheaper to have two or more smaller hydraulic rotary piston engines than one large one To use rotary piston engine, especially since the required material thicknesses for the two smaller rotary piston engines are much smaller and therefore considerably in weight is saved.
Außerdem bietet der neue Mechanismus den Vorteil, daß man bei Versagen der hydraulischen Druckquelle leichter eine Notumsteuerung ~ wenn auch loangsamer ~ mit Hilfe nur eines Drehkolbenmotors vornehmen kann. der z. B. mit Hilfe einer Handpumpe oder von der Schmierölpumpe der Brennkraft maschine aus gespeist werden kann. Eine ähnliche Möglichkeit besteht bei Versagen eines der hydraußischen Drchkoibenmotoren, der dann zwecks Dberholung ohne wieteres ausgebaut werden kann, während der oder die übrigen Motoren weiterhin zur Verfügung stehen, falls während der Oberholzeit des defekten Drehsolbenmotors eine Umsteuerung erforderlich werden sollte. Außerdem ist es bei den verhältnismäßig kieinen hydraulischen Drehkolbenmotoren leichter, das Auftreten unerwünschter Vibrationen während des Umsteuervorganges zu vermeiden. In addition, the new mechanism has the advantage that you can in the event of failure the hydraulic pressure source makes an emergency reversal easier ~ albeit slower ~ can be carried out with the help of just one rotary piston engine. the z. B. with the help of a Hand pump or from the lubricating oil pump of the internal combustion engine can be fed can. A similar possibility exists if one of the hydraulic throttle motors fails, which can then be removed for the purpose of overhaul without further ado, during the or the other engines continue to Are available if during overtaking time of the defective rotary piston engine should a reversal become necessary. aside from that it is easier with the relatively small hydraulic rotary piston engines, to avoid the occurrence of undesired vibrations during the reversing process.
Bei einer Ausführungsform bei der in jeder hydraulischen Zylinderkammer ein Füllstück befestigt ist, das zusammen mit dem Drehkolben zwei Arbeitskammem bildet. kann eine Leitung für Hydraulikflüssigkeit in jede Zulincierfammer einmünden, und zwar in zwei Öffnungen, die mit verschiedenen Winkelabständen vom Füllstück angeordnet sind, und in dic dem Füllstück am nächsten gelegene Öffnung oder in einen mit dieter Öffnung verbundenen äußeren Kanal kann ein Drosselorgan eingeschaltet sein. In one embodiment, in each hydraulic cylinder chamber a filler piece is attached, which, together with the rotary piston, has two working chambers forms. a line for hydraulic fluid can open into each feed chamber, in two openings that are at different angular distances from the filler piece are arranged, and in the opening closest to the filler or in one a throttle device can be switched on with the outer channel connected to the opening be.
Hierdurch wird aus einfacbe Weise eine Abbremsung des Kolbens ktirz vor Abschluß jedes Umsteuerungsvorganges ermöglicht, wenn der Kolben die am weitesten vom Füllstück entfernt befindliche Öffnung in der Kammer sperrt, von welcher aus das Öl aus dem Motor herausgepreßt wird.As a result, braking of the piston is short in a simple manner before the end of each reversal process enables when the piston is furthest from the filler located opening in the chamber blocks from which the oil is forced out of the engine.
Der Mechanismus kan!l einen r'neumatischhydraulischen Druckwandler mit einem doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder umfassen, dessen zwei Zylinderkammern teils liii den hydraulischen Motoren, teils iibe 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 tberströmventil an den Tank des hydrauliszhen Systems angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform wird t! ä.!-irer'i des normalen Betriebes der Brennkraftmaschine in der einen Kammer jedes hydraulischen Motors ein begrenzter Öldruck aufrechterhalten, der verhindert, daß, z. B. verursacht durch Schwingungen im Antrieb der Steuerwelle, eine unbeabsichtigte Drehung der hydraulischen Kolben erfolgt, die zu einer unerwiinschten 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 - z. B. 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 hydraulic cylinder, its two cylinder chambers partly liii the hydraulic motors, partly a changeover valve with one each are connected by two oil lines provided with non-return valves, which are connected to the machine's lubricating oil pump is connected, namely one line 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 connected to the tank of the hydraulic system with an overflow valve is. In this embodiment, t! Ä.! - irer'i the normal operation of the internal combustion engine maintain a limited oil pressure in one chamber of each hydraulic motor, which prevents, z. B. caused by vibrations in the drive of the control shaft, unintentional rotation of the hydraulic piston occurs, resulting in undesired rotation Reversal of the machine could result. The overflow valve in the return line from the other chamber can be set to its opening pressure, which is true slightly lower than the lubricating oil pressure, but higher than the atmospheric air pressure is what prevents. that - z. B. through a rotating stuffing box - air is sucked into the hydraulic system. A possible leakage of oil through the stuffing box is connected to the lubricating oil pump by connecting said second chamber Compensated via a throttle device, which is expediently applied to a pressure on the output side which is slightly lower than the pressure at which the The overflow valve opens so that the oil loss is kept to a minimum.
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 controlled by the pneumatic cylinder of the The air pressure supplied to the pressure transducer can be activated, automatically providing the correct Connection between the hydraulic part of the pressure transducer and the hydraulic ones Motors is ensured in the reversing mechanism.
Die Erfindung wird nactlstehend an Hand der schematischeii Zeichnung näher erklärt. Es zeigt Fig. I einen Axiatschnitt entlang der Linie l-I in Fig. 3 durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umsteuerungsmechanismus, F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1, F i g. 4 in größerer Darstellung einen Ausschnitt der mit IV bezeichneten Einzelheit in F i g. 2 und F i g. 5 ein Diagramm, das Teile des pneumatischhydraulischen Steuerungssystems des Mechanismus veranschaulicht. The invention is illustrated below with reference to the schematic drawing explained in more detail. It shows Fig. I an axial section along the line I-I in Fig. 3 by an embodiment of the reversing mechanism according to the invention, F i G. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a section the line III-III in Fig. 1, F i g. 4 shows an enlarged section of the with IV designated detail in FIG. 2 and F i g. 5 is a diagram showing parts of the pneumatic-hydraulic control system of the mechanism.
Der in den F i g. 1 bis 4 veranschaulichte Umsteuerungsmechanismus für eine im übrigen nicht näher gezeigte Brennkraftmaschine umfaßt eine Welle 1, die ein Teil der Steuerwelle der Maschine sein könnte, bei der gezeigten Ausführungsform jedoch relativ kurz ist und an ihren Enden Flansche 2 trägt, mit denen sie an den beiden Hälften der Steuerwelle befestigt wird, die in bekannter Weise Steuernocken für Brennstoffeinspritzpumpen und Auslaßventile tragen, indem hier an eine direkt umsteuerbare Zweitaktmaschine gedacht ist, bei welcher sowohl für Vor- als auch Rücklauf dieselben Nocken benutzt werden, nur mit einer Winkelversetzung in bezug auf die Kurbelwelle. The in the F i g. 1 to 4 illustrated reversing mechanism for an internal combustion engine, otherwise not shown in detail, comprises a shaft 1, which could be part of the control shaft of the machine, in the embodiment shown however, it is relatively short and has flanges 2 at their ends with which they are attached to the two halves of the control shaft is attached to the control cam in a known manner Wear for fuel injection pumps and exhaust valves by connecting to a direct here reversible two-stroke machine is intended, in which both for pre- and Return the same cams are used, only with an angular offset in relation on the crankshaft.
An der Welle 1 ist ein Mitnehmer 3 befestigt, der eine Nahe 4 umfaßt, die an ihrem einen Ende einstückig mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Mitnehmerarmen 5 ist, während sie an ihrem anderen Ende in zwei sich ebenfalls diametral gegenüberliegende, aber dünnere Lagerarme 6 übergeht. On the shaft 1, a driver 3 is attached, which includes a proximity 4, which are integral at one end with two diametrically opposed driver arms 5, while at its other end it is divided into two also diametrically opposite, but thinner bearing arms 6 passes.
Ein aus Montagegründen zweigeteiltes Kettenrad 7 ist zwischen den beiden Armpaaren 5 und 6 drehbar auf der Nabe 4 des Mitnehmers gelagert. Dieses Kettenrad 7 ist mit Hilfe einer nicht eingezeichneten Antriebskette mit der Kurbelwelle der Maschine verbunden. Es hat zwei radial verlaufende Arme8, in welchen sich diametral gegenüberliegende Kulissenführungen ausgebildet sind, und in jeder Führung ist ein Gleitschuh 10 hin- und herbeweglich. A sprocket 7 split in two for assembly reasons is between the two pairs of arms 5 and 6 rotatably mounted on the hub 4 of the driver. This Sprocket 7 is connected to the crankshaft with the aid of a drive chain (not shown) connected to the machine. It has two radially extending arms8, in which are diametrically opposite link guides are formed, and in each guide is a Slide shoe 10 reciprocable.
Jeder Gleitschuh 10 ist als Lager für den mittleren, gekröpften Lagerzapfen 11 einer generell mit 12 bezeichneten Kurbel ausgeführt, die zwei koaxiale äußere Lagerzapfen 13 und 14 hat, welche in einem der Lagerarme 6 bzw. in einem Boden 15 eines hydraulischen Zylinders 16, der in einem der Mitnehmer arme 5 befestigt ist, drehbar gelagert sind. Jeder Zylinder 16 bildet zusammen mit einem zugehörigen Flügelkolben 17, der zwischen dem Boden 15 und einem äußeren Deckel 18 angeordnet ist, einen hydraulischen Rotationsmotor. Wie in F i g. 1 angedeutet, ist der Kolben 17 mit Hilfe einer sogenannten Hirth-Verzahnung mit zugehörigem zentralem Spannbolzen 19 mit dem zugehörigen Zapfen 14 verbunden. Each slide shoe 10 is used as a bearing for the central, cranked bearing pin 11 executed a generally designated 12 crank, the two coaxial outer Has bearing journals 13 and 14 which are in one of the bearing arms 6 and in a base 15, respectively a hydraulic cylinder 16 which is fixed in one of the driver arms 5, are rotatably mounted. Each cylinder 16 forms together with an associated wing piston 17, which is arranged between the bottom 15 and an outer cover 18, a hydraulic rotary motor. As in Fig. 1 indicated, the piston 17 is with With the help of a so-called Hirth serration with the associated central clamping pin 19 connected to the associated pin 14.
Im radial nach außen gekehrten Teil jedes Zylinders 16 ist ein Füllstück 20 befestigt, und an beiden Seiten des Füllstücks münden zwei Ölkanäle 21 und 22, die sich durch den ArmS 5 und die Wand des Zylinders 16 erstrecken, in den Zylinder, und zwar unmittelbar neben dem Füllstück 20 bzw. in einem gewissen Abstand von diesem. Auf der Außenseite der Arme 5 sind Anschlußstücke 23 mit inwendigen Kanälen festgespannt, die die Verbindung zwischen den paarweise zusammengehörenden Kanälen 21, 22 und vier äußeren Ölleitungen 24, 25, 26 und 27 herstellen. Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, ist in jedes Anschlußstück 23 ein Bolzen 28 mit einer relativ engen durchgehenden Bohrung eingesetzt, die den Durchtritt zwischen dem Kanal 21 und der äußeren Ölleitung drosselt. In the radially outwardly facing part of each cylinder 16 is a filler piece 20 attached, and two oil channels 21 and 22 open on both sides of the filler piece, extending through the arm 5 and the wall of the cylinder 16 into the cylinder, namely immediately next to the filler piece 20 or at a certain distance from it. On the outside of the arms 5 connecting pieces 23 are clamped with internal channels, which establish the connection between the channels 21, 22 and, which belong together in pairs Create four outer oil lines 24, 25, 26 and 27. As can be seen from Figure 4 is, in each connection piece 23 is a bolt 28 with a relatively narrow continuous Bore used, the passage between the channel 21 and the outer oil line throttles.
Wie in F i g. 1 dargestellt, enthält die Welle 1 eine an beiden Enden verschlossene Bohrung, in die ein Rohr 29 eingesetzt ist, das zusammen mit der Bohrung in der Welle einen ringförmigen Kanal 30 abgrenzt, der an jedem Ende mit einem Ring 31 verschlossen ist. Die Bohrungen 32 und 33 auf je einer Seite des einen Ringes verlaufen radial durch die Welle hindurch und hinaus zu zwei umlaufenden Kanälen 34 und 35 in der Nahe 4 des Mitnehmers3, und, wie sich Fig.2 entnehmen läßt, ist der Kanal 35 durch Bohrungen 36 mit den zwei äußeren Ölleitungen 24 und 27 verbunden. Auf entsprechende Weise steht der Kanal 34 durch nicht eingezeichnete Bohrungen mit den Ölleitungen 25 und 26 in Verbindung. An ihrem in F i g. 1 linken Ende hat die Welle 1 zwei radiale Bohrungen 37 und 38, die in umlaufenden Kanälen 39 und 40 in einer Stopfbuchse 41 münden. An die Kanäle der Stopfbuchse sind zwei vorzugsweise biegsame Ölleitungen 42 und 43 angeschlossen. Die Öffnungen im Rohr 29 außerhalb der beiden Ringe 31 stellen im Zusammenhang mit den erwähnten Kanälen eine Verbindung von der Ölleitung 42 zu den äußeren Ölleitungen 24 und 27 und damit zu einer der Arbeitskammern her, die in jedem hydraulischen Motor vom Kolben 17 und vom Füllstück 20 abgegrenzt werden. Die Ölleitung 43 ist auf entsprechende Weise an die beiden anderen Arbeitskammern der hydraulischen Motoren angeschlossen. As in Fig. As shown in Fig. 1, the shaft 1 includes one at both ends closed bore into which a tube 29 is inserted, which together with the bore in the shaft defines an annular channel 30 which is provided with a ring at each end 31 is locked. The bores 32 and 33 on each side of the one ring run radially through the shaft and out to two circumferential channels 34 and 35 in the vicinity of 4 of the driver 3, and, as can be seen from Fig.2, is the channel 35 is connected to the two outer oil lines 24 and 27 by bores 36. In a corresponding manner, the channel 34 stands through holes not shown with the oil lines 25 and 26 in connection. At their in FIG. 1 left end the shaft 1 has two radial bores 37 and 38 in circumferential channels 39 and 40 open into a stuffing box 41. Two are preferred on the channels of the stuffing box flexible oil lines 42 and 43 connected. The openings in the tube 29 outside of the two rings 31 provide a connection in connection with the channels mentioned from the oil line 42 to the outer oil lines 24 and 27 and thus to one of the Working chambers in each hydraulic motor from the piston 17 and from the filler 20 are delimited. The oil line 43 is connected to the two in a corresponding manner connected to other working chambers of the hydraulic motors.
Die Welle ruht zu beiden Seiten des Mitnehmers 3 in schematisch dargestellten Lagern 44, und zwischen dem einen Lager und den Lagerarmen 6 ist an der Welle ein Ring 45 befestigt, der durch ein Außengewinde mit einer axial verschiebbaren Muffe 46 in Verbindung steht, die mit Hilfe zweier Arme 47, von denen der eine in F i g. 3 gezeigt ist, drehfest mit dem Kettenrad 7 verbunden ist. Bei der nachstehend beschriebenen relativen Drehung zwischen dem Kettenrad und der Welle, die bei einer Umsteuerung der nicht gezeichneten Brennkraftmaschine erfolgt, wird die Muffe 46 in bezug auf den Ring 45 wegen des Gewindeeingriffs zwischen diesen beiden Teilen axial verschoben. Die Muffe kann hierdurch in an sich bekannter Weise teils zum Anzeigen der relativen Winkelstellung zwischen Kettenrad - und damit der Kurbelwelle der Maschine - und Steuerwelle, teils zum Aktivieren nicht eingezeichneter Betätigungsorgane für verschiedene Funktionen ausgenutzt werden, die im Zusammenhang mit einer Umsteuerung ausgeführt werden sollen. The shaft rests on both sides of the driver 3 shown schematically Bearings 44, and between the one bearing and the bearing arms 6 is on the shaft Ring 45 fastened by an external thread with an axially displaceable sleeve 46 is in connection, which with the help of two arms 47, one of which in F i G. 3 is non-rotatably connected to the sprocket 7. In the case of the below described relative rotation between the sprocket and the shaft, which at a If the internal combustion engine (not shown) is reversed, the sleeve 46 with respect to ring 45 because of the threaded engagement between these two parts axially displaced. The sleeve can thereby be used in a manner known per se Display of the relative angular position between the sprocket - and thus the crankshaft of the machine and control shaft, partly for activating actuating elements not shown can be used for various functions in connection with a reversal should be executed.
Das in F i g. 5 veranschaulichte Steuersystem für den Umsteuerungsmechanismus umfaßt einen pneumatisch-hydraulischen Druckwandler 48, der aus einem pneumatischen Zylinder 49 mit zugehörigem Kolben 50 und einem hydraulischen Zylinder 51 besteht, dessen Kolben 52 mechanisch mit dem Kolben 50 verbunden ist. Die zwei Kammern im Zylinder 51 sind mit Hilfe von Leitungen 53 und 54 mit den oben erwähnten Ölleitungen 42 und 43 verbunden, die zur Stopfbuchse 41 des Umsteuerungsmechanismus führen. Die Kammern sind ferner durch Leitungen 5S und 56 mit zwei Anschlüssen eines pneumatisch betätigten Zweistellungs-Vierwegeventils 57 verbunden. The in Fig. 5 illustrated control system for the reversing mechanism comprises a pneumatic-hydraulic pressure transducer 48, which consists of a pneumatic Cylinder 49 with associated piston 50 and a hydraulic cylinder 51 consists, the piston 52 of which is mechanically connected to the piston 50. The two chambers in the Cylinders 51 are connected to the above-mentioned oil lines by means of lines 53 and 54 42 and 43 connected, which lead to the gland 41 of the reversing mechanism. The chambers are also pneumatic through lines 5S and 56 with two connections operated two-position four-way valve 57 connected.
Der eine der beiden übrigen Anschlüsse des Ventils ist über eine Leitung 58, in die ein Rückschlagventil 59 eingeschaltet ist, mit der Ölpumpe 60 der Brennkraftmaschiae verbunden, Der lctzte anschluß des v-ensiTs Is 57 57 steht durch eine Leitung 61, einsteilbares D'osselventä 62, ein Rückschlagventil 63 und ein Reduktionsventil 64 enthält, ebenfalls mit der Ölpampe 60 in Verbindung, Zwischen dem Ventil 57 und dem Drosselventil 62 ist von der Leitung 61 eine Rückleitung 65 abgezweigt, die zum Tank des Schnnerölsystems führt, und diese Leitung enthält ein Cherströmventil 66 mit einstellbarem Öffnungsdruck.One of the other two connections of the valve is via a line 58, in which a check valve 59 is switched on, with the oil pump 60 connected to the internal combustion engine, the last connection of the v-ensiT Is 57 57 is up through a line 61, adjustable D'osselventä 62, a check valve 63 and a reduction valve 64 includes, also in communication with the oil pad 60, intermediate the valve 57 and the throttle valve 62 is a return line 65 from the line 61 branched off, which leads to the tank of the Schnnerölsystem, and this line contains a Cherström valve 66 with adjustable opening pressure.
Die beiden Kammern des pneumatischen Zylindei-s 49 sind durch Leitungen 67 und 68, in die jeweils ein Zweistellungs-Dreiwegeventil 69 bzw. 70 eingeschaite, ist, mit einer Ibnen gemeinsamen pneumatischen Speiseleitung 71 verbunden, welche z.B. vom Voratsbehälter für die Anlaßluft der Maschine ausgehen kaan, Die beiden Ventile 69 und 70 werden bei siner Umsteuerung so aktiviert, daß Jer einen Kammer des Zylinders 49 Druckluft zugefähit und die andere Kammer entlüftet wird, Von den beiden Leitungen 67 und 68 gehen Zweigleiungen 72 und 73 aus, welche diejenige Druckluft zum oben erwähnten Ventil 57 leiten, die zum Umschalten dieses Ventils ir: entweder die eine oder die andere Stellung dient. The two chambers of the pneumatic cylinder 49 are through lines 67 and 68, each with a two-position three-way valve 69 and 70, respectively, is connected to a common pneumatic feed line 71, which E.g. from the storage tank for the starting air of the machine, the two Valves 69 and 70 are activated when reversed so that Jer a chamber of the cylinder 49 compressed air is supplied and the other chamber is vented two lines 67 and 68 go from branch lines 72 and 73, which the compressed air to the above-mentioned valve 57, which are used to switch this valve ir: either one or the other position serves.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Stellung des Steuerungssystems, die der in Fig. 2 veranschaulichten Stellang der Kolben 17 der hydraulischen flügelmotoren cntspricht, wenn die nicht gezeigte Brenukraftmaschine in der einen Rotationsrichtung läuft, sind die Leitung 42 der Stopfbuchse 41 und damit die durch die Ölleitungen 24 und 27 angeschlossenen llvdraulischen Arbeitskammern durch das Ventil 57 mit der Schmierölpumpe 60 verbunden, und in den benannten Zylinderkammern wird somit ein Druck aufrechterhalten, der wenigstens gleich dem Schmieröldruck ist. In den beiden anderen Zylinderkainmern wird ein etwas niedrigerer Gegendrack aufrechterhalten und zwar über die Leitung 61, deren Drosselventil 62 und Reduktionsventil 64 auf eine geeignete Differenz zwischen den in den weiden Zylinderkammern herrschenden Drücken eingestellt sind, Ölverluste an der Stopfbuchse werden durch die permanente Verbindung der Kammern mit der Öipumpe 60 über die Rückschlagventile 59 und 63 ausgeglichen. In the position of the control system shown in Fig. 5, the the illustrated in Fig. 2 Stellang the piston 17 of the hydraulic vane motors Corresponds to when the not shown Brenu engine in the one direction of rotation runs, the line 42 of the stuffing box 41 and thus that through the oil lines 24 and 27 connected llvdraulischen working chambers through the valve 57 with of the lubricating oil pump 60, and in the named cylinder chambers is thus maintain a pressure at least equal to the lubricating oil pressure. In the a slightly lower counter-rack is maintained in the two other cylinder chambers via line 61, its throttle valve 62 and reduction valve 64 a suitable difference between those prevailing in the two cylinder chambers Pressures are set, oil losses at the stuffing box are permanent due to the Connection of the chambers to the oil pump 60 via the check valves 59 and 63 is balanced.
Wenn eine Umsteuerung der Brennkraftmaschine in die entgegengesetzte Laufrichtung vorgenommen werden soll, verden die Ventile 69 und 70 umgeschaltet, so daß der pneumatische Druck auf der in Fig.5 rechten Seite des Kolben 50 wirksam wird und dadurch diesen Kolben und den mit diesem gekoppelten hvdraulischen Kolben 52 nach links he wegt. Gleichzeitig wird das Ventil 57 umgeschaltet, wodurch jetzt die linke hydraulische Zylinderkammer und damil die Ölleitung 43 durch die Leitung 58 direkt an die Schmierölpumpe 60 angeschlossen wind, 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 ob der Größenordnung 30 bis 40 bar sein. Unter dem genannten hohen Dreck 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 hydraulischan Flägelmotoren, die in Fig. 2 mit lhrem jeweils kleinsten Volumen dargestellt sind. When a reversal of the internal combustion engine in the opposite direction Direction is to be made, the valves 69 and 70 are switched over, so that the pneumatic pressure on the right-hand side of the piston 50 in FIG and thereby this piston and the hydraulic piston coupled with it 52 to the left he turns. At the same time, the valve 57 is switched over, which now the left hydraulic cylinder chamber and then the oil pipe 43 through the pipe 58 connected 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 the pump is connected. The hydraulic pressure generated by the pressure transducer 48 in line 43 is much greater than the pressure of the lubricating oil pump and can z. B. be of the order of 30 to 40 bar. Under the aforementioned high dirt 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 Chambers of labor in the hydraulic vane motors, which in Fig. 2 with their respective smallest volume are shown.
Hierdurch drehen sich oie Kolben 17 in Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigerisnn, and aus den beiden anderen Arbeitskaminern strömt das Öl aus und wird durch dic Rihre 24 and 27, die zugehörigen Kanälc und Bobrungen in der Welte 1 und die Leitung 42 weggeleitet. Dieses Öl strömt durch die Rückleitung 65 zum Tank des hydraulischen Systems, weil das Räckschlagventil 63 geschlossen ist. während des ictzteii Teiles der Drehung 1er Kolben 17 werden die Kanäle 22 gesperrt, vgl, Fig. 2 und 4, und da das Ausströmen hiernach ailein durch die Kanäle 21 und die gedressehen Bohrungea in den Bolzen 28 erfolgt, wird die Drehung der Kolben abgebremst.As a result, the pistons 17 in Fig. 2 rotate counterclockwise, and the oil flows out of the other two working chimneys and is fed through dic Rihre 24 and 27, the associated canals and bores in world 1 and the line 42 diverted away. This oil flows through the return line 65 to the tank of the hydraulic System because the check valve 63 is closed. during the ictzteii part the rotation of 1 piston 17, the channels 22 are blocked, see, Fig. 2 and 4, and since the outflow thereafter solely through the channels 21 and the compressed bores a occurs in the bolt 28, the rotation of the piston is braked.
Durch die Drehung der Kolben 17 werden die mit diesen fest verbundenen Kurbein 12 um ihre Lagerzapfen 13 und 14 geschwenkt, und hierbel bewegen sich die Gieitschuhe 10. in denen die mittleren Zapfen 11 der Kurbeln gelagert sind, zuerst in den Kulissenführungen 9 radial nach innen, bis die Mittellinien der Arme 5 6 und 8 zusammenfallen, und danach jeder nach. außen. bis sie gleiche Stellung wie die in Ei 1 g 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 befestiften, nicht gezeigten Sieuernocken in bezug auf die Kurbelwelle der Maschine in diejenige Stellung gedreht worden, die der jetzt gewählten Lafrichtung der Maschine emsprict. By rotating the pistons 17, the pistons are firmly connected to them Kurbein 12 pivoted about their journals 13 and 14, and here the move Guide shoes 10. in which the central pins 11 of the cranks are mounted, first in the link guides 9 radially inwards until the center lines of the arms 5 6 and 8 coincide, and after that each after. Outside. until they are same position as take the one shown in egg 1 g 1. only that the arms 5. 6 are now on the other side the center line of the arms 8 lie. As a result, the shaft 1 with the attached, Sieuernocken not shown in relation to the crankshaft of the machine in that Position has been rotated, which emsprict the now selected direction of travel of the machine.
Nach Beendigung des Umsteuerungsverganges 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 geänder wird, z. B. durch Schwingungen im Antrieb des Kettenrades 7 oder durch » hegative « Momente von den Nocken der Steuerweile. After the end of the reversal process, the next step will be described manner via the lines 58 and 61 in the one working chamber each hydraulic motor a suitable holding pressure and in the respective opposite Maintain a slightly lower back pressure in the chamber. This will, as already mentioned, ensured. that the position of the hydraulic piston 17 has not changed will, e.g. B. by vibrations in the drive of the sprocket 7 or by »negative «Moments from the cams of the tax time.
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 Auswuehtung des Kettenrades vornehmen kann. Solite in einem solchen Fall eine Umsteuerung erforderlich werden, kann diese mit Hilfe es zweiten Motors erfolgen was lediglich die Dauer des Umsteuerungsvorganges verlängert. Bei Versagen des pneumatisch-hydraulischen Druckwandlers 48 oder des pneumatischen Aktivierungsdruckes kann man eventuell mit Hilfe @icht 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 derardge Druckölzufuhr könnte eventuell auch miL Hilfe einer angeschiossenen Handpumpe erfolgen. Im Fall ciner Notumsteuerung würde es meistens geaügen. die Druckölzufuhr so lange fortsetzen zu lassen, bis die Kurbeln den Totpunkt überschritten haben, da das Anlassen der Maschine in der neuen Laufrichtunq dann bereits bewirken würde, daß die Drehung sich fortsetzt, bis die gewünschte Endlage ei reicht ist. It is obvious that if one of the hydraulic Vane motors completely remove this and the associated hole in the driver arm 5 and can carry out a suitable blowout of the sprocket. Solite in such a case a change of direction is necessary, this can be done with the help the second motor takes place, which only increases the duration of the reversal process. If the pneumatic-hydraulic pressure transducer 48 or the pneumatic one fails Activation pressure, the lubricating oil pump can possibly be controlled with the help of lines not shown Connect 60 directly to line 42 or 43. through which in a reversal the hydraulic motors must be supplied with pressure oil. A similar pressurized oil supply could possibly also be done with the help of a connected hand pump. In the case It would usually suffice for an emergency changeover. continue the supply of pressurized oil to leave until the cranks have passed dead center, since starting the Machine in the new Laufrichtunq would then already cause the rotation continues until the desired end position is sufficient.
Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die hydraulischen Motoren in dem mit der Steuerwelle fest verbundenen Mimehmer eingebaut, während die Kulssenführungen im Antriebsrad ausgebildet sind. Es liegt aber innerhalb des Rahmens der Erfindung, die Anordnung umgekehrt zu treffen, d. h. daß die Kulissenführungen in einem mit der Steuerwelle fest verbundenen Teil der Antriebskupplung und die Motoren in einem relativ hierzu drehba- ren Teil, durch welchen der Anhieb von der Kurbelwelle auf die Kupplung übertragen wird, vorgesehen sind. Die Patentansprüche sind deshalb so zu verstehen, daß sie auch solche Ausführungsformen umfassen. In the embodiment described above, the hydraulic Motors built into the Mimehmer firmly connected to the control shaft, while the link guides formed in the drive wheel are. It lies but within the scope of the invention to reverse the arrangement, i. H. that the link guides in a part firmly connected to the control shaft the drive coupling and the motors in a relatively rotatable ren part, through which the first cut is transmitted from the crankshaft to the clutch is provided are. The claims are therefore to be understood to include such embodiments include.
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