DE696348C

DE696348C - Manoevriereinrichtung fuer umsteuerbare Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE696348C
Application number: DE1937SC112301
Authority: DE
Inventors: Christian Fries
Original assignee: SCHICHAU F GmbH
Current assignee: SCHICHAU F GmbH
Priority date: 1937-03-09
Filing date: 1937-03-09
Publication date: 1940-09-19

Description

Manövriereinrichtung für umsteuerbare Brennkraftmaschinen In Schiffs,maschinenanlagen mit direkt umsteuerbarer Antriebsbrennkraftmaschine mu:ß bei Vorwärtsfahrt des Schiffes die Zu- und Abführung der Arbeitsmittel (Luft, Brennstoffe, Abgase) zu anderen Zeitpunkten, biezogen auf die Kurbelstellung; erfolgen als bei Rückwärtsfahrt. Der Übergang von der einen Maschinendrehrichtung zur anderen muß rasch und völlig sicher vor sich gehen, da davon die Sicherheit des ganzen Schiffes ,abhängt. Die Bewegung der Steuerorgane jerfolgt, soweit die Arbeitsmittel nicht durch vom Kolben freigelegte und verdeckte Schlitze =gesteuert werden, durch Nocken, die in bestimmter Abhängigkeit von der Kurbelwelle betätigt werden und Brennstoffpumpen, Ventile für Brennstoffe, Abgase, Verbrennungsluft und Anlaßluft steuern. Diese Nocken müssen in einer ganz bestimmten Stellung zu den Kurbellzröpfungen angeordnet sein, und zwar ist die Stellung der Steuernocken verschieden, je nachdem ob die Maschine im Vorwärts- oder Rückwärtsgang arbeiten soll. Bei umsteuerbaren Maschinen wurden bisher meist doppelte` Nockensätze verwendet, deren einer für dien Vorwärtsgang, deren änderer für den Rückwärtsgang bestimmt ist und die durch axiale Verschiebung der Steuerwelle zur Wirkung gebracht werden. Bei Verschiebung der Steuerwelle zwecks Umsteuerung der Maschine besteht die Gefahr des Hängenbleibens der Steuerung; wodurch die Maschine manövrierunfähig werden kann. Doppelte Nackensätze sind außerdem schwierig und teuer herzustellen. Zur Vermeidung der Nachbeile doppelter Nackensätze wurde daher schon vorgeschlagen, die Steuerwelle zwecks Erzielung einer anderen Nocken-Stellung relativ zur Kurbelwelle zu verdrehen. Die Verdrehung der Steuerwelle kann dabei mit Hilfe eines in ihren Antrieb geschalteten, durch einen Druckmittelsiervomotor betätigten Schraubg@etriebes bewirkt werden, wobei das Schraubgetriebe aus einem an seinem Ümfarig mit Steilgewinde versehenen inneren Getriebekörper und diesen umgebenden, mit . entsprechendem Muttergewinde versehenen äußeren Getriebekörper besteht. Einer der zusammenarbeitendem Getriebekörper ist dabei mit dem Antriebsrad, der andere mit der Nockenwelle verbunden. Die Relativverdreliung der Nockenwelle wird durch Beine.. mit Hilfe des Servomotors erfolgende axiale-,,.-Verschiebung eines der Getriebekörper gegen den anderen bewirkt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere `Verbesserung derartiger an sich bekannter Einrichtungen, die @es gestattet, auch große Schiffsdieselmaschinen mit einer besonders einfachen und betriebssicher ,arbeitenden Einrichtung verhältnismäßig geringen Raumbedarfes umzusteuern.
Erfindungsgemäß w ird ein aus Kolben und Zylinder bestehender Servomotor mit dem aus einem Schraubgetriehe mit axial gegeneinander verschiebbaren Teilen bestehenden Verdrehmechanismus so zusammengebaut und das Aggregat so ,an der Nockenwelle bzw. deren Antrieb angeordnet, da.ß der den verschiebbaren Teil des Schraubgetriebes betätigende Servomotor mit der Nockenwelle umläuft und zusammen mit dem Schraubgetriebe ganz oder teilweise innerhalb des Antriebsrades der Nockenwelle @angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. In der Figur ist i die Nockenwelle, auf der ein zu einem Schraubgetriebe gehöriges Steilgewindestück bzw. ein mit einer Schrägverzahnung versehenes Tei12 befestigt ist. Dieses Teil arbeitet mit einem Mutterkörper 3 zusammen, der .ein entsprechendes Muttergewinde bzw. eine entsprechende Innenschrägverzahnung sowie eine Uinfangsverzähnung aufweist. Die Umfangsverzahnung greift in eine entsprechende Innenverzahnung eines beispielsweise als Kettenrad ausgebildeten Antriebsrades 4 ein, das zum Antrieb der Nockenwelle dient und über -einen. Trieb mit der Kurbelwelle in Verbindung steht. Das Rad 4 wird durch eine in den hagern 6 und 7 geführte Hohlwelle 5, die zur Aufnahme des Rades geteilt ist und die Nockenwelle i umgibt, getragen. Die Verbindung der Nockenwelle mit dem Antriebsrad und damit der Kurbelwelle erfolgt über das aus Teile und 3 bestehende Schraubgetrieb@e. Im gezeichneten Fall wirkt der Mutterkörper 3 zugleich als Servomotorkolben in einem als Zylinder ausgebildeten Teil der Hohlwelle 5.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Soll der Mutterkörper 3 in die gezeichnete Lage gebracht werden, die etwa, der »Vorwärts* Stellung der Nockenwelle entsprechen möge, so wird der Raum 14 von der Leitung 9 über den Ringraum 17 und die Nut 12 mit Drucköl gefüllt, das den Kolben bzw. den Mutter-0 nach links in die gezeichnete Lage verschiebt. Bei seiner axialen Bewegung verdreht der Mutterkörper die Nockenwelle --relativ zum Antriebsrad 4 und damit zur ikmrbelwvelle. Soll der Mutterkörper 3 in die 'tlg gezeichneten entgegengesetzte Lage gebracht werden, die etwa der »Rückwärts«-Stellung der Nockenwelle entsprechen möge, so wird der Raum P3 von der Leitung 8 über den Ringkanal 16 und die Nut i o mit Drucköl gefüllt, das den. Servomotorkolben bzw. dien Mutterkörper nach rechts verschiebt und dadurch die Nockenwelle i relativ zum Antriebsrad 4 und damit zur, Kurbelwelle verdreht.
Die der Erfindung zugrunde liegende und beispielsweise in der Figur dargestellte Manövriereinriclitung arbeitet sehr betriebssicher und bietet auch den Vorteil einer sehr raumsparenden Anordnung. Die ganze Verdreheinrichtung isst innerhalb des Antriebsrades der Nockenwelle angeordnet und erfordert keinen besonderen Raum. Sie bietet weiter den Vorteil, daß :die Axialkraft zur Verdrehung der Nockenwelle innerhalb der rotierenden Teile des Nockenwellcnantri@ehes erzeugt wird, so daß keine ;großen Kräfte von außen in die Manövriereinrichtung ge- leitet werden müssen. Vorteilhaft ist auch die Anordnung zwischen den Lagern des Antriebsrades der Nockenwelle, da damit das für die Betätigung des Servomotors erforderlich Drucköl auf einfache Weise über die Lager zugeführt werden kann. Die in das Antriebsrad eingebaute, aus Schraubgetriebe und Servomotor bestehende ManövriereInrichtung erlaubt ohne weiteres, Verstellkräfte von einigen Tonnen zu erzeugen, die auch für die Umsteuerung von Schiffsmotoren größter Leistung ausreichen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Manövriereinrichtung für umsteuerbare Brennkraftmaschinen, insbesondere Schiffsdieselmaschinen, bei denen die Drehrichtung der Maschine durch Verdrehung .einer oder mehrerer Steuerwellen relativ zur Kurbelwelle geändert werden kann und die Verdrehung der Steuerwelle mit Hilfe eines in ihren Antrieb geschalteten, durch einen Druckmittelservomotor betätigten Schraubgetriebes bewirkt wird, wobei das Schraubgetriebe aus einem ,an seinem Umfang mit Steilgewinde versehenen inneren Getriebekörper und diesen umgebenden, mit entsprechendem Muttergewinde versehenen äußeren Getriebekörper besteht, und einer der zusammenarbeitenden Getriebekörper mit dem Antriebsrad, der andere mit der Nockenwelle in Verbindung steht und die Relativverdrehung durch mit Hilfe des Servomotors erfolgende axiale Verscbiebm-ig eines der GetrIebiekörper gegen den anderen bewirkt wird, dadurch gel"ennzei:chnet, daß der ,den verschiebbaren Teil "(3) des Schraubgetriebes (2, 3, q.) betätijkende Servomotor mit der Nockenwelle (i) umläuft und zusammen mit dem Schraubgetriebe ganz oder teilweise innerhalb. des Antriebsrades (q.) der Nockenwelle (i) und z'w'ischen dessen Lagern (6, 7) angeordnet ist.