DE1207148B

DE1207148B - Device for actuating the tappets of control elements of a pneumatic or hydraulic control in reversible internal combustion engines

Info

Publication number: DE1207148B
Application number: DEC27262A
Authority: DE
Inventors: Cestmir Steinert; Emil Vydra
Original assignee: CESKOSLOVENSKE ZD Y NAFTOVYCH
Current assignee: CESKOSLOVENSKE ZD Y NAFTOVYCH
Priority date: 1961-06-23
Filing date: 1962-06-16
Publication date: 1965-12-16

Description

Vorrichtung zum Betätigen der Stößel von Steuerorganen einer pneumatischen bzw. hydraulischen Steuerung bei umsteuerbaren Brennkraftmaschinen Bei umsteuerbaren Brennkraftmaschinen ist es notwendig, bei der Drehrichtungsänderung gleichzeitig die Brennstoffzuführung und dadurch auch die Motordrehzahl so zu steuern, daß keine Stöße im Triebwerk sowie keine größeren Störungen in diesem auftreten. Zur Motorumsteuerung und Brennstofffernsteuerung, besonders bei Schiffsmotoren, wird gewöhnlich Luft als Druckmedium verwendet, für deren Verteilung Steuerorgane, wie Ventile, Schieber u. ä., sorgen.Device for actuating the tappets of control organs of a pneumatic or hydraulic control in reversible internal combustion engines It is necessary for internal combustion engines to change the direction of rotation at the same time to control the fuel supply and thereby also the engine speed so that none Impacts in the engine and no major malfunctions occur in it. For motor reversal and remote fuel control, especially in marine engines, usually becomes air used as a pressure medium, for their distribution control organs, such as valves, slides and the like.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen der Stößel von Steuerorganen einer pneumatischen bzw. hydraulischen Steuerung bei umsteuerbaren Brennkraftmaschinen mittels gegensinnig wirkender Nocken, die an einer gemeinsamen, durch Handhebel in beiden Drehrichtungen verschwenkbaren Welle, entsprechend dem Schwenkwinkel der Welle im Winkel versetzt, derart nachgiebig angeordnet sind, daß sie jeweils bei der Drehung der Welle in einer Richtung durch einen Anschlag starr mit der Welle verbunden sind, bei der Drehung der Welle in der anderen Richtung jedoch beim Auftreffen auf den Stößel zurückweichen.The invention relates to a device for actuating the plunger of Control organs of a pneumatic or hydraulic control with reversible Internal combustion engines by means of cams acting in opposite directions, which are connected to a common, by hand lever in both directions of rotation pivotable shaft, according to the Pivot angle of the shaft offset at an angle, are arranged so resiliently that they are each rigid with the rotation of the shaft in one direction by a stop connected to the shaft when the shaft rotates in the other direction however, draw back when hitting the plunger.

Bei derartigen Vorrichtungen sind meist Steuernocken oder Steuerdaumen hintereinander angeordnet, die beim Drehen nacheinander mit den Stößeln der Ventile in Berührung kommen und die letzteren zwecks Zuführung des Druckmediums zur vorbestimmten Stelle bewegen. Die Steuernocken oder Steuerdaumen werden dabei in der Regel an auf der Welle sitzenden Scheiben klappbar angeordnet. Es ist aber auch bekannt, an einer einzigen auf der Welle sitzenden Scheibe zwei Steuernocken klappbar anzubringen. Die Anordnung ist so, daß in jeder Drehrichtung der Welle ein Nocken beim Berühren des Ventilschaftes eines Ventils federnd wegklappt, während der andere vom Ventilschaft gegen einen durch die Welle gebildeten Anschlag gedrückt wird, so daß er feststeht und beim weiteren Verschwenken der Welle das Ventil öffnet. Die Anwendung der bekannten Steuereinrichtungen bei umsteuerbaren Brennkraftmaschinen für Schiffe stößt häufig auf erhebliche Schwierigkeiten, da bei kleinen Schiffen die Motoren auf sehr engem Raum unterzubringen sind.In such devices there are usually control cams or control thumbs arranged one behind the other, when turning one after the other with the tappets of the valves come into contact and the latter for the purpose of feeding the printing medium to the predetermined Move place. The control cams or control thumbs are usually on Disks seated on the shaft are arranged to be foldable. But it is also known to attach two control cams foldable to a single disc sitting on the shaft. The arrangement is such that in each direction of rotation of the shaft a cam when touching of the valve stem of a valve resiliently folds away, while the other of the valve stem is pressed against a stop formed by the shaft so that it is fixed and when the shaft is pivoted further, the valve opens. The application of the known Control devices in reversible internal combustion engines for ships often comes across to considerable difficulties, since in small ships the engines are very tight Space are to be accommodated.

Die Erfindung bezweckt, die Steuereinrichtung so zu gestalten, daß für ihre Unterbringung kein besonderer Raum benötigt wird. Die Raumersparnis wird in der Hauptsache dadurch erzielt, daß die Steuereinrichtung und die Betätigungsmittel für die Steuernocken innerhalb des den Stößeln zur Verteilung der Druckluft als Führung dienenden Körpers untergebracht werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Nocken in mindestens zwei einzelnen oder in zwei Reihen von Querbohrungen der Welle, welche um den Gesamtschwenkungswinkel des Handhebels gegeneinander versetzt sind, verschiebbar gelagert sind und eine Länge besitzen, die wesentlich größer ist als der Querschnitt der Welle, ferner mit dem über die Welle vorstehenden Ende sich in einer Ringnut des Lagerkörpers der Welle und der Stößel erstrecken, und daß im Lagerkörper auf der in bezug auf die Welle den Stößel diametral gegenüberliegenden Seite gegenüber jedem Nocken ein Widerlager für das dem Stößel abgekehrte Ende des Nockens aus einer durch eine Feder sowie einen Anschlag bestimmten Grundstellung heraus schwenkbar angebracht ist, dessen der Welle zugekehrtes Ende bis an diese heranreicht und eine durch einen Kreis konzentrisch zur Achse des Schwenkbolzens des Widerlagers bestimmte Fläche aufweist, in dem dem Anschlag zugekehrten Bereich jedoch mit einer Ausnehmung versehen ist, die eine solche Fläche aufweist, daß sie infolge Ausweichens des Widerlagers ein teilweises Herausschieben des Nockens aus der Welle durch den Stößel ermöglicht.The invention aims to design the control device so that no special space is required for their accommodation. The space saving will achieved mainly in that the control device and the actuating means for the control cams within the tappets for distributing the compressed air as Leadership serving body are housed. The essence of the invention consists in that the cams in at least two individual or in two rows of transverse bores the shaft, which offset against each other by the total pivot angle of the hand lever are, are slidably mounted and have a length that is much greater is than the cross section of the shaft, also with the end protruding over the shaft extend in an annular groove of the bearing body of the shaft and the plunger, and that in the bearing body on the diametrically opposite the plunger with respect to the shaft Side opposite each cam an abutment for the end of the facing away from the plunger Cam from a basic position determined by a spring and a stop is mounted pivotably out, the end of which facing the shaft up to this and one by a circle concentric to the axis of the pivot pin of the abutment has certain surface in the area facing the stop however, is provided with a recess which has such an area that it as a result of the deflection of the abutment, a partial pushing out of the cam the shaft through the ram.

Dabei sind die Widerlager für die Daumen der einen Reihe sowie die Anschläge gegenüber den Widerla-er und den Anschlägen der zweiten Reihe der Daumen um 180° verdreht, d. h., sie sind spiegelbildlich zu der senkrechten Mittelachse angeordnet.Thereby are the abutments for the thumbs of a row as well as the Attacks against the Abuses and the attacks of the second Row of thumbs rotated by 180 °, d. that is, they are a mirror image of the perpendicular Arranged central axis.

Es ist bekannt, bei Antrieben mit umkehrbarer Drehrichtung einer Welle, bei welchen von zwei lose auf der Welle sitzenden Zahnrädern je nach der Drehrichtung das eine oder das andere Zahnrad mitgenommen werden soll, einen gemeinsamen Mitnehmer für die beiden Zahnräder zu verwenden, welcher verschiebbar in einer Querbohrung der Welle gelagert ist. Dieser Mitnehmer ist an beiden Enden als Zahn ausgebildet. Jeweils ragt über die Welle aber nur einer der. beiden Zähne vor. In der Nabe der Zahnräder ist je eine Ringnut von spiralförmigem Verlauf vorgesehen. Das eine Ende der Spirale beginnt in Höhe der Welle, während das andere Ende sich in einem der Höhe des Zahnes des Mitnehmers entsprechenden Abstand von der Welle befindet. Jeweils liegt der eine Zahn des Mitnehmers an dem Absatz der ihm zugeordneten spiralförmigen Ringnut, während der andere Zahn des Mitnehmers vollkommen in die Welle zurückgezogen ist. In den beiden Zahnrädern sind die spiralförmigen Ringnuten so zueinander angeordnet, daß beim Wechsel der Drehrichtung der Welle der gerade wirksam gewesene Zahn des Mitnehmers durch den Boden der spiralförmigen Nut auf die Welle zu zurückgedreht wird, während sich der gegenüberliegende Zahn allmählich in die spiralförmige Rille des anderen Zahnrades vorschiebt, bis er schließlich an dem Absatz in der spiralförmigen Rille dieses Zahnrades zur Anlage kommt und dieses Rad mitnimmt. Von dieser bekannten Einrichtung unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß statt eines Mitnehmers Steuernocken um einen Winkel versetzt zueinander verschiebbar in einer Welle gelagert sind, die Welle nur um Bruchteile eines rechten Winkels verschwenkt wird und daß schließlich zum Verriegeln der Nocken beim überfahren des Stößels in der einen Verstellrichtung der Welle je ein besonderes Widerlager vorgesehen ist, unter dem aber beim Verstellen der Welle in der anderen Drehrichtung der Nocken frei hinweggleiten kann, wobei in jeder Drehrichtung der Steuerwelle der eine Nocken verriegelt ist, während der andere frei unter dem ihm zugeordneten Widerlager hinweggleiten kann.It is known that in drives with a reversible direction of rotation of a shaft, in which of two gears sitting loosely on the shaft depending on the direction of rotation one or the other gear is to be taken along, a common driver to be used for the two gears, which can be moved in a cross hole the shaft is mounted. This driver is designed as a tooth at both ends. However, only one of the shafts protrudes over the shaft at a time. both teeth in front. In the hub of the Gear wheels are each provided with an annular groove with a spiral course. The one end the spiral begins at the level of the wave, while the other end is in one of the Height of the tooth of the driver is located corresponding to the distance from the shaft. Respectively the one tooth of the driver lies on the shoulder of the spiral-shaped one assigned to it Ring groove, while the other tooth of the driver is completely retracted into the shaft is. In the two gears, the spiral ring grooves are arranged in relation to one another, that when changing the direction of rotation of the shaft of the just been effective tooth of the The driver is rotated back through the bottom of the spiral groove towards the shaft while the opposite tooth gradually moves into the spiral groove of the other gear advances until it finally reaches the shoulder in the spiral Groove of this gear comes to the plant and takes this wheel with it. Known from this Device differs from the subject matter of the invention in that instead of one Driver control cam displaced by an angle to each other in a Shaft are mounted, the shaft is pivoted only by a fraction of a right angle is and that finally to lock the cam when driving over the plunger in a special abutment is provided for each direction of adjustment of the shaft, but below that when adjusting the shaft in the other direction of rotation of the cam can slide away freely, one cam in each direction of rotation of the control shaft is locked while the other slide freely under the abutment assigned to it can.

Ferner gehört eine Vorrichtung z. B. für umsteuerbare Brennkraftmaschinen zum Stand der Technik, bei welcher in einer Welle angeordnete Nocken vorgesehen sind, die senkrecht zur Wellenachse so verschiebbar sind, daß stets nur ein der jeweiligen Drehrichtung zugeordneter Nocken durch überstehen über den Wellendurchmesser in Wirkverbindung mit dem Steuerungsgestänge steht.Furthermore, a device includes e.g. B. for reversible internal combustion engines to the prior art, in which cams arranged in a shaft are provided are, which are perpendicular to the shaft axis so that only one of the cams assigned to the respective direction of rotation by protruding beyond the shaft diameter is in operative connection with the control linkage.

In der Zeichnung, F i g. 1 und 2, ist ein Querschnitt durch die Einrichtung zur Betätigung der Steuerorgane der Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei verschieden eingestellten Lagen dargestellt.In the drawing, F i g. 1 and 2, is a cross-section through the device for actuating the control organs of the controller according to an embodiment of the Invention shown in two differently set positions.

Im Lagerkörper 1 sind die Stößel 2, 2' der Organe angeordnet, welche die Verteilung der Druckluft steuern. Der Stößel 2 ist in Form eines zylindrischen Zapfens dargestellt, durch welchen die Verstellbewegung auf ein nicht dargestelltes Ventil übertragen wird. Durch dieses Ventil wird die Druckluft in den nicht dargestellten Verteiler eingelassen, durch welchen die Druckluft sukzessiv teils zur Betätigung der Einspritzpumpe, teils zur Steuerung des Umkehrgetriebes für die Fahrt »vorwärts« geführt wird. Um die Möglichkeit zu haben, die Druckluft in einen ähnlichen Verteiler zur Steuerung des Motors für die Fahrt »rückwärts« zuzuführen, ist im.Lagerkörper 1 ein weiteres Ventil und ein weiterer Stößel 2', eventuell Ventile bzw. Stößel hintereinander in einer Reihe zusammengestellt, angeordnet. Jedes dieser Ventile wird durch eine Feder belastet, so daß es sich selbsttätig schließt und dadurch den Druckluftstrom unterbricht. Durch die Bewegung des Stößels 2 in Pfeilrichtung wird das Ventil geöffnet, wodurch die Druckluft in den Verteiler und weiter zur vorbestimmten Stelle strömt.In the bearing body 1, the plungers 2, 2 'of the organs are arranged, which control the distribution of compressed air. The plunger 2 is in the form of a cylindrical Shown pin, through which the adjustment movement to a not shown Valve is transmitted. Through this valve, the compressed air is in the not shown Manifold let in, through which the compressed air is successively partially actuated the injection pump, partly to control the reverse gear for driving "forward" to be led. In order to have the possibility of having the compressed air in a similar distributor to control the motor for driving "backwards" is in the bearing body 1 another valve and another tappet 2 ', possibly valves or tappets put together in a row, arranged one behind the other. Each of these valves is loaded by a spring so that it closes automatically and thereby interrupts the compressed air flow. By moving the plunger 2 in the direction of the arrow the valve is opened, causing the compressed air to enter the manifold and on to the predetermined point flows.

Zur Steuerung der Stößel 2, 2' in der Richtung einer Ventilöffnung dienen gemäß der Erfindung Nocken 3, 3', welche für die beiden Drehrichtungen auf einer gemeinsamen Welle 4 angeordnet sind. Die Welle 4 -ist im Lagerkörper 1 der Stößel drehbar gelagert und wird mittels eines Handhebels 14 in den beiden Winkeldrehrichtungen ausgeschwenkt. Die Nocken 3, 3' sind als separate, in der Welle 4 frei verschiebbar gelagerte Körper ausgebildet. Zu diesem Zweck ist die Welle 4 mit Bohrungen 5, 5' versehen, die quer zur Welle 4 im wesentlichen lotrecht zur Längsachse gerichtet sind; bei der Ausführung nach dem Beispiel sind zwei Bohrungen vorgesehen. Es liegt jedoch auf der Hand, daß je nach Bedarf diese Bohrungen in größerer Anzahl ausgeführt werden können, wobei sie in zwei Reihen derart anzuordnen sind, daß die Längsachsen zueinander einen Winkel 15 bilden. Eine Nockenwelle 3 dient für die Fahrt »vorwärts«, während die zweite Nockenreihe 3' für die Fahrt »rückwärts« bestimmt ist. In der Halbierungsebene des Winkels 15 liegen die Achsen der Stößel 2, 2' und der Handhebel 14, falls er die Nullstellung einnimmt. Die Länge der Nocken 3, 3' ist größer als der Durchmesser der Welle 4. According to the invention, cams 3, 3 'which are arranged on a common shaft 4 for the two directions of rotation are used to control the tappets 2, 2' in the direction of a valve opening. The shaft 4 is rotatably mounted in the bearing body 1 of the plunger and is pivoted out in the two angular directions of rotation by means of a hand lever 14. The cams 3, 3 ' are designed as separate bodies that are freely displaceably mounted in the shaft 4. For this purpose, the shaft 4 is provided with bores 5, 5 'which are directed transversely to the shaft 4 essentially perpendicular to the longitudinal axis; In the execution according to the example, two holes are provided. It is obvious, however, that these bores can be made in larger numbers as required, whereby they are to be arranged in two rows in such a way that the longitudinal axes form an angle 15 to one another. A camshaft 3 is used for driving "forwards", while the second row of cams 3 'is for driving "backwards". The axes of the plunger 2, 2 'and the hand lever 14 lie in the bisection plane of the angle 15 if it is in the zero position. The length of the cams 3, 3 'is greater than the diameter of the shaft 4.

Im Lagerkörper 1 ist auf der in bezug auf die Welle 4 den Stößeln 2, 2' entgegengesetzten Seite gegenüber jedem Nocken 3, 3' ein Widerlager 6 bzw. 6' in Form eines einarmigen Hebels schwenkbar angeordnet. Die Widerlager sind auf einem gemeinsamen Bolzen 7 gelagert und durch Federn 8 belastet. Um das Ausschwenken des Widerlagers 6 in einer Richtung zu ermöglichen, ist der Körper 1 mit einem Ausschnitt 10 versehen, wogegen auf der entgegengesetzten Seite der Anschlag 11 im Ausschnitt beibehalten ist. Auf dieselbe Weise sind das Widerlager 6', der Ausschnitt und der Anschlag 11' für die Fahrt »rückwärts« angeordnet, jedoch um 180° gedreht. Die Widerlager 6, 6' sind mit der Fläche 13 und mit der Ausnehmung 12 versehen, die entweder der Fahrtrichtung »vorwärts« oder »rückwärts« entsprechen.An abutment 6 or 6 'in the form of a one-armed lever is pivotably arranged in the bearing body 1 on the side opposite the tappets 2, 2' opposite each cam 3, 3 'with respect to the shaft 4. The abutments are mounted on a common bolt 7 and loaded by springs 8. In order to enable the abutment 6 to be pivoted out in one direction, the body 1 is provided with a cutout 10, whereas on the opposite side the stop 11 is retained in the cutout. In the same way, the abutment 6 ', the cutout and the stop 11' are arranged "backwards" for travel, but rotated by 180 °. The abutments 6, 6 'are provided with the surface 13 and with the recess 12, which correspond to either the direction of travel "forwards" or "backwards".

In der F i g. 1 ist der Handhebel 14 in der Nullstellung dargestellt, bei der die Nocken 3, 3' außer Eingriff mit den Stößeln 2, 2' stehen. Durch das Ausschwenken des Hebels 14 aus der Lage »0« in die Lage »1« (Fahrt vorwärts) stößt der Nocken 3 an das Ende des Stößels 2 an; dadurch verschiebt sich der Nocken, und das andere Ende des Nockens gelangt unter die Fläche 13 des Widerlagers 6. Das gegen den Anschlag 11 anliegende Widerlager 6 bildet eine feste Stütze, so daß beim weiteren Drehen der Welle 4 der Stößel 2 in Pfeilrichtung umgestellt wird. Dadurch wird gleichzeitig der Weg für die Druckluft durch dieses Ventil, wie bereits beschrieben wurde, freigegeben. Nachdem der Nocken 3 über das Ende des Stößels 2 gelaufen ist, kehrt der Stößel durch Einwirkung einer Druckfeder in die Anfangsstellung zurück, in der sich das Ventil wieder schließt.In FIG. 1 the hand lever 14 is shown in the zero position, in which the cams 3, 3 'are out of engagement with the tappets 2, 2'. By the Swiveling the lever 14 out of position “0” into position “1” (forward travel) the cam 3 on the end of the plunger 2; this shifts the cam, and the other end of the cam comes under the surface 13 of the abutment 6 the stop 11 abutting abutment 6 forms a solid support so that when further Turning the shaft 4 of the plunger 2 is switched in the direction of the arrow. This will be at the same time the path for the compressed air through this valve, as already described, is released. After the cam 3 is over the end of the Ram 2 has run, returns the plunger by the action of a compression spring back into the starting position in which the valve closes again.

Bei der Rückbewegung des Handhebels 14 aus der Stellung »I« in die Nullstellung (Fig. 2) stößt der Nocken 3 von der anderen Seite an den Stößel 2 an, der durch Einwirkung der Feder nicht niedergedrückt wird, so daß sich der Nocken in der Bohrung 5 verschiebt und in die Ausnehmung 12 im Widerlager 6 eindringt. Dadurch wird der Nocken vor das Widerlager gestellt und verschwenkt dieses bei weiterer Drehung der Welle 4. Der Stößel 2 und dadurch auch das Ventil bleiben unbeeinflußt. Dieselbe Arbeitsweise läßt sich auch für die Fahrt »rückwärts« vornehmen, und zwar durch das Ausschwenken des Handhebels 14 aus der Lage »0« in entgegengesetzter Drehrichtung in die Lage »Il« (F i g. 1). Dabei setzt sich der Nocken 3' oder eine ganze Reihe dieser Nocken in Bewegung, wodurch der Stößel 2' gelöst wird, während sich der Daumen 3 frei dreht, da sich sein Ende in der im Lagerkörper 1 ausgebildeten Ringnut 9 bewegt.When the hand lever 14 moves back from the "I" position to the zero position (FIG. 2), the cam 3 strikes the plunger 2 from the other side, which is not depressed by the action of the spring, so that the cam is in the Bore 5 moves and penetrates into the recess 12 in the abutment 6. As a result, the cam is placed in front of the abutment and swivels it when the shaft 4 continues to rotate. The tappet 2 and thereby also the valve remain unaffected. The same mode of operation can also be carried out for driving "backwards" by pivoting the hand lever 14 out of position "0" in the opposite direction of rotation into position "II" (FIG. 1). The cam 3 'or a whole row of these cams is set in motion, as a result of which the plunger 2' is released while the thumb 3 rotates freely because its end moves in the annular groove 9 formed in the bearing body 1.

Claims

Claim: Device for actuating the tappets of control elements of a pneumatic or hydraulic control in reversible internal combustion engines by means of cams acting in opposite directions, which are arranged so flexibly on a common shaft that can be pivoted in both directions of rotation by hand levers, according to the pivot angle of the shaft, that when the shaft rotates in one direction they are rigidly connected to the shaft by a stop, but when the shaft rotates in the other direction they retreat when they hit the tappet, characterized in that the cams (3, 3 ') in at least two individual or two rows of transverse bores (5, 5 ') of the shaft (4), which are offset from one another by the total pivot angle of the hand lever (14) , are displaceably mounted and have a length which is significantly greater than the cross section of the shaft (4), furthermore with the end protruding over the shaft into a Annular groove (9) of the bearing body (1) of the shaft and the plunger (2, 2 ') extend, and that in the bearing body (1) on the side diametrically opposite the plungers (2, 2') with respect to the shaft (4) opposite each cam (3, 3 ') an abutment (6, 6') for the end of the cam facing away from the plunger is mounted pivotably out of a basic position determined by a spring (8) and a stop (11, 11 ') the end facing the shaft (4) reaches up to it and has a surface (13) determined by a circle concentric to the axis of the pivot pin (7) of the abutment, but provided with a recess (12) in the area facing the stop (11) which has such a surface that it enables the cam (3) to be partially pushed out of the shaft (4) by the plunger (2, 2 ') as a result of the deflection of the abutment. Documents considered: German Patent No. 110 381; French Patent No. 682135; British Patent Nos. 547 543, 868 749.