DE362686C - Vorrichtung zum Umsteuern von Gasmaschinen mit um 180íÒ gegeneinander versetzten Kurbeln - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 31.-0KT0BER 1922

. REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 362686 KLASSE 46 b GRUPPE 6

(P 37753 l\4Sh)

- Paul Praetorius in Darmstadt.

Vorrichtung zum Umsteuern von Gasmaschinen mit um. 180° gegeneinander versetzten

Kurbeln.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Mai 1919 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsteuern von Gasmaschinen, insbesondere von solchen, bei welchen die Kurbeln um i8o° versetzt sind, und welche mit einem Hilfsmotor (Turbine o. dgl.) angelassen werden. Zweck der Erfindung· ist der, bei diesen Maschinen der Nockenwelle eine einzige Drehrichtung zu erteilen, so daß die Verdoppelung der verschiedenen Nocken für Ein- und Auslaß, Brennstoffeinlaß, Brennstoffpumpe usw. in Fortfall kommt.

Es ist bereits vorgeschlagen, zur Erreichung

S62686

dieses Zweckes zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle ein Wendegetriebe anzuordnen, welches bei Umkehrung des Drehsinnes der Kurbelwelle umgesteuert wird, und dadurch eine Drehung der Nockenwelle im gleichen Sinne sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsgang der Maschine herbeiführt.

Die bekannten Einrichtungen zeigen indessen den wesentlichen Mangel, daß die das ίο Wendegetriebe umsteuernde Kupplung beim Umsteuern selten oder niemals in die gegenüberstehende Kupplungshälfte eingreifen kann. Infolgedessen ist es notwendig, bei diesen Einrichtungen besondere Antriebsvorrichtungen für die Nockenwelle bzw. die Kupplungshälften anzuordnen, um diese in die richtige Eingriffsstellung mit der Kupplung zu bringen. Diese Einrichtungen sind besonders bei großen Maschinen sehr umfangreich und in der Wirkung nicht unbedingt sicher. Auch erfordert das Einrücken der Kupplung bei diesen Ausführungsformen besondere Aufmerksamkeit des die Umsteuerung bedienenden Personals.

Es ist ferner bekannt, bei dieser Einrichtung das Wendegetriebe mit einer adhsial verschiebbaren Kupplung auszugestalten. Jedoch wurde infolge der Anordnung dieser Kupplungshülse auf einem Schraubengewinde notwendig, besondere Bremsmittel anzuwenden, um die Selbsthemmung der Schrauben zu überwinden und dadurch die Kupplungswirkung erst auszulösen.

Im Gegensatz hierzu ist gemäß der Erfindung die Kupplung auf der Welle selbst frei achsial verschiebbar, und die zwangläufige Verschiebung nach rechts oder links erfolgt durch die besondere Ausbildung der Kupplungshälften, nämlich derart, daß auf den "beiden Stirnseiten der verschiebbaren Kupplung und den mit ihr zu kuppelnden Hälften des Wendegetriebes je ein in sich geschlossener Kupplungszahn n, p, o, q angeordnet ist, deren Angriffsflächen in einer durch die Kupplungsachse gelegten Ebene liegen, und deren Rücken einen ganzen von der Zahnwurzel bis zum Zahnkopf ansteigenden Gang einer Schraubenfläche bilden, derart, daß bei Umkehrung der Kurbelwellendrehung die Kupplung selbsttätig in die andere Kuppelstellung hineingedrängt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.

Hier wird die Zwischenwelle α eines Schiffsdieselmotors von der Kurbelwelle b durch eine Schraube c und Schraubenrad d angetrieben und macht dieselbe Umdrehungszahl wie die Kurbelwelle. Die Zwischenwelle ist unten und oben in Lagern e und f gelagert. Die Übertragung der Bewegung auf die Nockenwelle g geschieht durch drei Kegel-I räder, und zwar sind die beiden Kegelräder h und i lose auf der Zwischenwelle, das Kegelrad k fest auf der Nockenwelle aufgesetzt.

■Die Übersetzung von Zwischenwelle zu Nockenwelle ist 2:1. Auf der Zwisdhenwelle ist ein zylindrischer Steuerschieber I so eingebaut, daß er sich ständig mit der Welle d dreht und in der Richtung ihrer Achse verschoben werden kann. Das Verschieben geschieht durch den Hebelm. Durch das Verschieben des Steuerschiebers nach unten (gezeichnete Stellung 1) legt sich beim Andrehen der Maschine durch den Anlaßmotor nach vorwärts die Ansdhlagsfläche η gegen die An-Schlagsfläche 0 des Kegelrades h und treibt das Kegelrad k an. Soll die Maschine rückwärts laufen, so wird der Steuerschieber nach oben geschoben (gestrichelt eingetragene Stellung 3) und arbeitet beim Andrehen des Motors durch die Hilfsmaschine (Turbine, Elektromotor) nadh rückwärts mit seiner Anschlagsfläche p gegen die Fläche q des oberen Kegelrades i, nachdem der Schieber die Kurbeln des Motors und die Kolben den erforderliehen Weg zurücklegten, und das Kegelrad i betätigt nun das Kegelrad k. Bei Vorwärtsgang läuft das Kegelrad i, bei Rückwärtsgang das Kegelrad h lose mit.

Durch die beschriebene Vorrichtung wird erreicht, daß die Nockenwelle bei Vorwärts- und Rückwärtsgang des Motors dieselbe Drehrichtung beibehält.

Damit sich die Lage der Nockenwelle und der Nocken immer selbständig richtig einstellt, gleichgültig, bei welcher Kurbelstellung die Maschine angelassen wird, oder, anders ausgedrückt, damit die Nocken die Ventile bei Vorwärts- und Rückwärtsgang immer richtig betätigen, ist es notwendig, daß die Anschlagsflächen n, 0, p, q in derselben Ebene durch die Achse der Welle und senkrecht untereinanderliegen, wenn die Kurbeln sich im Totpunkt befinden. Bei dieser Anordnung wird beim Umsteuern des Motors die Nockenwelle immer erst dann wieder bewegt, nachdem die Kolben dieselbe Stellung in der anderen Drehrichtung eingenommen haben, die sie in der vorhergehenden beim Stillstand der Maschine hatten. Die in der Abb. 1 gekennzeichnete Lage der Ansdhlagsflächen ist diejenige, welche beim Durchgang der Kolben durch 'die Totpunktlage erforderlich ist. Erfindungsgemäß sind die Berührungsflächen des Steuerschiebers einerseits und die Naben der Kegelräder andererseits Schraubenflächen von geringer Steigung. Zur Erläuterung ist noch als Abb. 2 eine Ansicht auf den Steuerschieber von oben und als Abb. 3 ein Schnitt A-B durch Steuerschieber und Zwischenwelle angefügt.
Der Vorgang beim Umsteuern des Motors

von vorwärts auf rückwärts ist folgender: Die Brennstoffzufuhr zum Brennstoffventil wird in bekannter Weise abgestellt, und der Motor stoppt. Hierauf wird der Steuerschieber in die für Rückwärtsgang erforderliche Stellung verschoben, wobei gleichzeitig die Brennstoffzufuhr zum Brennstoffventil wieder angestellt wird, und dann der Motor mit Hilfe des Hilfsmotors angedreht. Nach Anspringen

ίο der Maschine wird der Hilfsmotor, dessen Rotor dann als Schwungmasse mitläuft, abgestellt.

Durch die Erfindung werden folgende wesentliche Vorzüge erreicht:

Die Nockenwelle läuft nur in einem Sinne. Infolgedessen kann die Verdoppelung der Nocken für Vorwärts- und Rückwärtsgang erspart werden. Dabei wird dieser Vorteil lediglich durch eine besondere Ausbildung der Kupplung und Einstellung derselben zu den zu kuppelnden Rädern bedingt, ohne daß es notwendig wäre, besondere¹ Vorrichtungen anzuordnen, durch welche die Kupplungshälften in die richtige Stellung zueinander gedreht werden. Die Umsteuerung kann sowohl von Hand als auch selbsttätig geschehen, derart, daß bei Ausbildung der Kupplungshälften in der besonderen eigenartigen Form gemäß dem gezeichneten und erläuterten Ausführungsbeispiel die Umsteuerung der Nokkenwelle ganz selbsttätig mit der Änderung des Drehsinns der Kurbelwelle erfolgt. 'Es ist also für die Umsteuerung· der Nockenwelle kein besonderer Hebel notwendig und das Bedienungspersonal infolgedessen von der Überwachung der Nockenwellenumsteuerung entlastet, wodurch die Manövrierfähigkeit der Maschine ganz bedeutend gesteigert wird.

Die Bewegung der Nockenwelle zum Steuern der Saugeventile der Brennstoffpumpe kann von der sich immer in gleicher Richtung drehenden Hauptnockenwelle abgeleitet werden, und es ist demnach auch hier nur noch je eine Nocke pro Pumpe erforder-Hch, während sonst deren zwei notwendig sind, und zwar eine für Rückwärts- und eine für Vorwärtsgang, der Maschine. Außerdem erübrigen sich die Vorrichtungen für das Verschieben der Brennstoffpumpennockenwelle. Hieraus folgt eine Verminderung der Herstellungs- und Erhaltungskosten der Maschinenanlage und eine Erhöhung ihrer Betriebssicherheit.

Die Kupplung braucht nicht notwendigerweise derart angeordnet zu sein, wie es die Zeichnung! darstellt, insbesondere kann die Bewegung der Kurbelwelle auf die Kupplung durch Zwischenwellen beliebiger Art erfolgen. Ebenso braucht das von den KupplungsJiälften angetriebene gemeinsame Zahnrad nicht unbedingt auf der Nockenwelle zu sitzen, sondern kann dieselbe ebenfalls unter Vermittlung von Zwischenwellen antreiben.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Vorrichtung zum Umsteuern von Gasmaschinen mit um 180 ° gegeneinander versetzten Kurbeln, die mit einem Hilfsmotor angelassen werden, bei welcher zur Erzielung derselben Drehrichtung der Nockenwelle zwischen dieser und der Kurbelwelle ein mit einer achsial verschiebbaren Kupplung ausgestattetes Wendegetriebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) auf der Achse frei verschiebbar ist, und daß auf den beiden Stirnseiten der verschiebbaren Kupplung und den mit ihr zu kuppelnden Hälften des Wendegetriebes je ein in sich geschlossener Kupplungszahn (n, p, 0, q) angeordnet ist, deren Angriffsflächen in einer durch die Kupplungsachse gelegten Ebene liegen und deren Rücken einen ganzen von der Zahnwurzel bis zum Zahnkopf ansteigenden Gang einer Schraubenfläche bilden, derart, daß bei Umkehrung der Kurbelwellendrehung die Kupplung selbsttätig'in die andere Kuppelstellung hineingedrängt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.