DE516348C

DE516348C - Einrichtung zum Synchronisieren von zwei Brennkraftmaschinen, insbesondere Schiffsantriebsmaschinen

Info

Publication number: DE516348C
Application number: DEK116789D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Profitlich
Original assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Current assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Priority date: 1929-09-28
Filing date: 1929-09-28
Publication date: 1931-01-23

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
23. JANUAR 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 65 f 5 GRUPPE

Fried. Krupp Germaniawerft Akt.-Ges. in Kiel-Gaarden*)

Einrichtung zum Synchronisieren von zwei Brennkraftmaschinen, insbesondere Schiffsantriebsmaschinen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. September 1929 ab

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Synchronisieren von zwei Brennkraftmaschinen, insbesondere Schiffsantriebsmaschinen.

Sie beruht auf der Erkenntnis, daß die von den Antriebsmaschinen hervorgerufenen Schiffsschwingungen verschwinden oder wesentlich gedämpft werden, wenn diese Maschinen bei ihrem Gang stets die gleiche Geschwindigkeit und eine bestimmte Kurbelstellung zueinander beibehalten, d. h. also synchron laufen.

Die Erfindung besteht darin, daß die beiden Kurbelwellen der Maschinen auf ein Ausgleichgetriebe arbeiten, dessen Ausgleichbewegung bei eintretendem Vorauseilen oder Zurückbleiben einer Kurbelwelle gegenüber der anderen auf die Reguliervorrichtung und damit auf den Gang der einen oder beider Maschinen so lange einwirkt, bis die beiden Kurbelwellen wieder ihre ursprüngliche Stellung zueinander eingenommen haben.

Auf der Zeichnung ist das Verfahren nach der Erfindung in einer Ausführungsform dargestellt.

Es zeigt: Abb. 1 zwei Schiffsantriebsmaschinen in Verbindung mit dieser Ausführungsform, Abb. 2 das mit den Kurbelwellen der Schiffsantriebsmaschinen verbundene Ausgleichgetriebe im Längsschnitt, Abb. 3 dasselbe Ausgleichgetriebe in einem Querschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2, Abb. 4 einen von dem Ausgleichgetriebe hydraulisch gesteuerten Kolben in Verbindung mit der Reguliervorrichtung der Maschinen.

In den Abbildungen sind mit A und B die beiden Schiffsantriebsmaschinen und mit C und D ihre Kurbelwellen bezeichnet. E ist das Gehäuse eines durch vier Kegelräder f¹, p, /³ und /⁴ gebildeten Ausgleich- oder Differentialgetriebes F. Die Kegelräder f¹ und p werden über ihre Achsen G und H von den beiden Kurbelwellen C und D angetrieben. Die Kegelräder f und f* laufen auf einer gemeinsamen im Innern eines hohlen Dreh-Schiebers / befestigten Achse K. Der Drehschieber / ist im zylindrischen Teil des Gehäuses E öldicht gelagert und dient zum Steuern einer unter Druck stehenden Ölmenge, die bei der Öffnung e¹ in das Gehäuse E eintritt und durch die Öffnung e² das Gehäuse E verläßt. An dem größten Teil seines Umfanges ist der Drehschieber / mit einem Ringkanal i¹ versehen und unten mit einer Bohrung i". Diese Organe dienen zur Steuerung des im Gehäuse E befindlichen Drucköles. Bei einer Drehung des Schiebers / aus seiner Mittellage verbinden sie die Durchflußöffnungen e³ und eⁱ in bestimmter Weise mit der Zuflußöffnung e¹ und der Ab-

■■') Von dem Patentsitcher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Profitlich in Kiel-Gaarden.

flußöffnung e² des Gehäuses E. Die Durchflußöffnungen e⁼ und e⁴ sind durch Leitungen mit der oberen Seite I¹ und der unteren Seite I² eines Kolbens L verbunden, der auf die Regulierwelle m¹ der Brennstoffpumpe M einwirkt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:

Die Kurbelwellen C und D werden gemäß ίο den Betriebserfahrungen oder auf Grund von Schwingungsberechnungen in einer solchen Stellung zueinander mit denAchsen G und H starr gekuppelt, in der Schiffsschwingungen beim Gang der Maschinen unterbleiben oder *5 auf ein Mindestmaß reduziert sind. Bei dieser Kurbelwellenstellung befindet sich der mit dem Ausgleichgetriebe F verbundene Drehschieber 7 in der in Abb. 3 dargestellten Mittelstellung und überdeckt die beiden zum Steuerkolben L führenden Durchflußkanäle e^z und e⁴. Die Folge davon ist, daß der Kolben L sich nach keiner Seite hin bewegen kann.

Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Kurbelwellen C und D und den von ihnen angetriebenen Kegelrädern Z¹ und /² beträgt 2:1. Dreht sich nun eine der beiden Kurbelwellen einmal herum, so daß sie wieder in derselben Stellung steht, so macht der Schieber 7 ebenfalls eine Umdrehung und kommt wieder in die ursprüngliche Mittelstellung. Daraus folgt, daß bei der Mittelstellung des Schiebers 7 die Kurbelwellen C und D sich stets in der einmal festgelegten Stellung zueinander befinden.

Ferner ist aus den Abbildungen ersichtlich, daß bei mit gleicher Drehzahl laufenden Maschinen der Schieber 7 stillsteht und daß er dabei aus der Mittelstellung herausgedreht ist, wenn die Kurbelstellung der Maschinen nicht der festgelegten entspricht.

Nimmt man z. B. an, daß die Kurbel- wuleD der Kurbelwelle C etwas vorauseilt, so hat sich dabei der Schieber 7 im Sinne des Uhrzeigers aus seiner Mittellage gedreht, und seine Bohrung i² verbindet sich mit der Durchflußöffnung e³ und sein Ringkanal i¹ mit der Durchilußöffnung e⁴. Die Folge davon ist, daß das bei e¹ in das Gehäuse eintretende Drucköl durch die Bohrung i² und die Durchflußöffnung e^% auf die obere Seite I¹ des Steuerkolbens L fließt und diesen nach unten drückt, da das auf der unteren Kolbenseite P befindliche Öl durch die Öffnung eⁱ, den Ringkanal i¹ und die Austrittsöffnung e~ abfließen kann. Die Bewegung des Kolbens nach unten bewirkt eine Drehung der Regulierwelle m¹ derart, daß die Saugventile der BrennstoffpumpenM früher aufgestoßen werden und der Gang der Maschine B infolge der geringeren Brennstoffzufuhr sich verlangsamt, so daß der Schieber 7 in seine Mittelstellung zurückkehrt. Läuft z. B. bei Legung des Schiffsruders die Maschine B schneller als die Maschine A, so dreht sich der Schieber 7 wieder im Sinne des Uhrzeigers. Sobald er sich um den Betrag der Überdeckung gedreht hat, wirkt in gleicher Weise, wie oben beschrieben, der Steuerkolben L auf die Brennstoffpumpen M₁ und der Lauf der Maschine!? 7° wird wieder verlangsamt. Die Folge davon ist, daß der Schieber 7 in die Mittellage zurückgedreht wird. Tritt nun ein Beharrungszustand ein, so bleibt der Schieber in der Mittellage, andernfalls dreht er sich so lange weiter, bis der Steuerkolben L sich in entgegengesetzter Richtung bewegt und den Gang der Maschine B wieder beschleunigt. Voraussichtlich werden der Schieber 7 und damit die Maschinen A und B dauernd etwas um die gewünschte Kurbelstellung herumpendeln. Die in den Abbildungen dargestellte Einrichtung ist nur wirksam, wenn die beiden Kurbelwellen C und D sich in Richtung der eingezeichneten Pfeile drehen, die der Vorausfahrt des Schiffes entsprechen soll. Beim Manövrieren und bei Rückwärtsfahrt muß die Einrichtung durch Abstellen des Öldruckes unwirksam gemacht werden. Wird bei Rückwärtsfahrt das Abstellen vergessen, so wirkt das Ausgleichgetriebe F umgekehrt, d. h. es wird etwaige Unterschiede in der Drehzahl und in der Kurbelstellung nicht beseitigen, sondern vergrößern.

Beim Betrieb der Maschinen wird die Einrichtung durch Anstellen des Öldruckes eingeschaltet, nachdem man mit der Handregulierung die Maschinen auf beinahe gleiche Drehzahl gebracht hat, und zwar in einem Augenblick, wo das Verschwinden der Schiffsschwingungen anzeigt, daß die Kurbelwellen beider Maschinen zueinander in der gewünschten Stellung stehen.

Statt wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, kann der Steuerkolben L auch auf die Regulierwellen beider Maschinen einwirken, oder es kann für die Regulierwelle der Maschine A noch ein zweiter Steuerkolben L angeordnet werden, der in entgegengesetzter Weise auf die Brennstoffpumpe einwirkt als bei der Maschine B,

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zum Synchronisieren von zwei Brennkraftmaschinen, insbesondere Schiffsantriebsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kurbelwellen der Maschinen auf ein Ausgleichgetriebe arbeiten, dessen Ausgleichbewegung bei eintretendem Vorauseilen oder Zurückbleiben einer Kurbelwelle gegen-

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über der anderen auf die Reguliervorrichtung und damit auf den Gang der einen oder beider Maschinen so lange einwirkt, bis die beiden Kurbelwellen wieder ihre ursprüngliche Stellung zueinander eingenommen haben.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichgetriebe (F) ein Vierrad-Kegelradgetriebe ist, dessen Achse (K) für die beiden Ausgleichräder (/³, /⁴) in einem Drehschieber (/) angeordnet ist, der bei seiner Bewegung aus der Mittellage einen mit der Regulierwelle (to¹) der einen Maschine (B) verbundenen Steuerkolben (L) hydraulisch derart steuert, daß durch die damit verbundene Änderung der Maschinengeschwindigkeit der Drehschieber (/C) in seine ursprüngliche Mittellage wieder zurückgedreht wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen