JPS6032033B2 - 始動および制動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関、特に大型ディーゼル機関の始動およ
び制動装置であって、各シリンダの範囲に配置された始
動弁を有しており、この始動弁が圧力媒体で負荷可能な
作動ピストンで作動可能であって、この圧力媒体が、内
燃機関のその都度の回転方向に運動可能な、始動制御時
間に相応する、２つの制御緑によって制限された制御区
分を備えた、走査可能な制御滑子案内を有する制御装置
によって内燃機関の運動行程で供給可能である形式のも
のに関する。

西ドイツ国実用新案第７２１８９３１号によればこのよ
うな装置は公知である。

このような装置においては主回転方向に始動するためと
、反対の回転方向に始動するためあるいは主回転方向か
ら制動するためには、それぞれ１つの制御滑子案内、例
えばカムが制御軸に設けられている。これらの制御樽子
案内は適当なフィーラによって、始動弁を正しく制御す
るために走査される。制御軸は功換制御するために通常
縦方向に移動可能であり、制御軸の位置によって前述の
前進カムあるいは後退カムのどちらが作用しているかが
予め決められる。しかしながら内燃機関が例えば主回転
方向で停止し、後にこの停止状態から反対の回転方向に
始動が望まれる場合も生じる。これは前述の装置におい
ては、制御軸が停止状態で主回転方向に相応する位置か
ら所望の回転方向に相応する位置に移動せしめられるこ
とによってのみ可能である。しかしながらこれは制御軸
の制御カムとこのカムによって作動されるローラに範囲
に極めて大きな摩滅を鰭らす。従ってこの摩滅現象を切
換制御補助手段によって減少させることが試みられてい
る。更に他方では前進カムと後退カムを備えた別個の始
動装置を設け、制御軸の位置が所望の回転方向に相応し
ていない場合にも内燃機関をどの方向にも始動できるよ
うにすることが公知である。しかしながらこのような形
式の装置は極めて長く、しかも弁から弁へ種々異なる長
さを有する導管を必要とする。このような長い制御導管
は必要な正確さでかつ迅速な制御を妨げる遅延を惹起す
る。これから出発して本発明の課題は、公知の欠点を排
して僅かな費用で、制御軸を前もって移動することない
こ機械をどの停止状態からも所望の回転方向に始動でき
るにも拘らず遅延の少ない制御時間を達成できる始動装
置を提供することである。この課題は、各シリンダの範
囲に配置された始動弁を有しており、この始動弁が圧力
媒体で負荷可能な作動ピストンで作動可能であって、こ
の圧力媒体が、内燃機関のその都度の回転方向に運動可
能な、始動制御時間に相応する、２つの制御縁によって
制限された制御区間を備えた、走査可能な制御滑子案内
を有する制御装置によって内燃機関の運動行程で供給可
能である始動装置において、２つの選択的に作動可能な
、それぞれ一方の回転方向に配属された圧力媒体導管が
設けられていて、これらの圧力媒体導管が同一の制御滑
子案内を走査する制御弁によって開閉制御可能であって
、これらの制御弁の走査機構が、各シリンダの範囲に設
けられた制御階子案内の、右回転と左回転との間の始動
あるいは制動時間移動角度に相応する区間に等しい間隔
をおいて並べて配置されていることによって解決された
。

このような形式の装置は簡単で安価であるので、大きな
費用をかけることないこ各シリンダの範囲に１つの制御
滑子案内と２つの走査機構を備えた制御スラィダを設け
ておくことが出来る。この場合必要な導管の長さは最小
になり、その上どこでも同じ長さにすることが出来るよ
うになる。これによって正確な制御時間が得られる。更
にこの場合には所望の回転方向に相応する圧力媒体導管
を負荷することによって内燃機関をどの位置からも所望
の回転方向に始動することが出来る。次いで制御軸は場
合によっては所定の臨界回転数が得られるとすぐ移動さ
せることができる。制御軸が所望の回転数に相応する位
置にもたらされてない間は機関の全シリンダが一杯の出
力を発揮することが出来ないが、機関を動かすためには
既に十分であり、従って制御軸は停止状態ではなく運転
中に移動せしめられるようになる。これに相応して摩耗
現象も少なくなる。 ・本発明の有利な１実施例
においては、圧力媒体導管が制御弁の後ろ範囲で共通の
圧力媒体接続導管に関口しておりかつ逆止弁によって相
互に閉鎖可能である。

この処置は単に択一的に使用される並列な導管の省略を
可能にする。更に作動ピストンの両側に圧力媒体接続導
管が設けられていると有利である。

これによって始動弁の開閉運動を制御媒体で助けること
が可能になる。これは制動にとって特に有利である。従
ってたいていの場合には少なくとも１つの制御スラィダ
が始動弁の開閉操作を制御する制御緑を有していれば十
分である。圧力媒体としては空気が用いられていると有
利である。

この媒体は安価でかつ大型機械の‘まあいには簡単に与
えられる。更にこのためには圧力媒体導管は絞り弁を介
して始動空気ボンベに接続されていると有利である。こ
れによって始動空気ボンベに存在する圧力レベルを所望
の個有圧力レベルに落すことができる。本発明の別の１
実施例においては、制御スラィダとして堰止め圧弁が設
けられている。

この堰止め圧弁は接触なしで作業しかつ圧着力および摩
擦力に曝されないので、通常比較的に短い接続時間が与
えられ、更に比較的に簡単な形を制御滑子案内に与える
ことが可能になる。堰止め圧弁においては常に僅かな量
の圧力媒体が逃げるので、この場合には空気を圧力媒体
として用いることが特に有利である。堰止め圧弁の有利
な構成は、これが制御糟子案内によって十分に緊密に閉
鎖可能な圧力媒体堰止め室を有しており、この圧力媒体
堰止め室が堰止め室内の圧力につて負荷可能なスラィダ
によって制限可能であって、このスラィダが圧力媒体導
管を開閉制御するりング溝を有していることである。リ
ング溝によって形成された室はスラィダにおける絞り孔
を介して堰止め室と接続されていると有利である。これ
によって堰止め室に圧力媒体を供給する別の部分が不要
になる。本発明の装置において共通の制御滑子案内を形
成するために制御軸に固定されたカムが設けられている
限り、本発明の基本的思想によればカムの長さは切換制
御距離と略同じである。この場合制御縁は制御糟子案内
の端部範囲の間で湾曲して延びていると有利である。こ
れによって両方の回転方向に配属された位置の間で絹子
案内の形が連続的に移行するようになる。制御糟子案内
のこのような延長は、制御滑子案内が切換制御のために
移動せしめられる‘まあし、には実際にいつも必要であ
る。しかしながら制御猪子案内が電磁的に作動され、移
動を必要とすることないこ、電子的な回路によって所望
の回転方向の一方に相応する制御糟子案内の制御が可能
である構成も考えられる。次に図面について本発明を説
明する。第１図においては符号１では例えば大きな船舶
ディーゼルのシリンダ３の弁ケージ２内に配置された始
動および（または）制動弁が示されている。

始動弁１が弁座から離されると、始動空気ボンベに接続
された主始動空気導管４を介して送られ、弁ケージにお
ける孔５を介して、始動弁１により制御された流動通路
に導かれた主始動空気シリンダ３に供給される。これに
よって機関を停止状態から始動するかあるいは機関が今
まで回転していた回転方向に抗して制動することが可能
である。通常の機関運転中には始動弁１はばね６によっ
て閉鎖位置に保たれる。始動弁を作動するためには圧力
媒体、有利には空気により負荷される作動ピストン７が
設けられている。図示された実施例においては作動ピス
トン７の両側にそれぞれ１つの圧力室８あるいは９が設
けられている。これらの圧力室８あるいは９は接続通路
１０あるいは１１を介して圧力媒体、ここでは圧縮空気
で負荷される。圧力室８が負荷されると図示された実施
例においては始動弁１が開かれ、圧力室８と反対側の圧
力室９が負荷されると作動ピストン７が閉鎖方向に負荷
される。これによってばね６の力が助けられる。これは
機関を制動する際、すなわちシリンダ３がコンブレツサ
として働きかつェネルギを消滅させる場合に有利である
。始動弁１を開けるための接続通路１０‘こは接続導管
１２を介して、まだ記述していない制御装置によって与
えられた内燃機関の運動行程で、圧縮空気が供給される
。始動弁１を閉鎖するためには後続通路１１に同じ形式
で接続導管１３を介して圧縮空気が供給される。このぱ
あし・にも始動空気ボン．べから取出された圧縮空気が
用いれる。

この圧縮空気は場合によっては絞り弁によって低い圧力
レベル、例えば１ルゞールに落とすことができる。右回
転でも左回転でも運転される機関においては、それぞれ
各回転方向に始動空気ボンベに接続された圧力媒体供給
導管１４あるいは１５が設けられている。この両方の圧
力媒体供給導管は制御弁１６あるいは１７によって開閉
制御可能である。この場合圧力媒体供給導管１５は例え
ば機関の主回転方向に始動するために負荷可能である。
圧力媒体供給導管１４は反対の回転方向に始動するため
とそれと同時に主回転方向から制動するためとの役立つ
。これから圧力媒体供給導管１４あるいは１５ならびに
所属の制御弁１６あるいは１７は同時に運転される必要
がないことは明らかである。従って圧力媒体供給導管１
４あるいは１５を所属の弁１６あるいは１７の後ろの範
囲で、作動ピストン７の作業室に通じる接続導管、この
ぱあし、には作動ピストン７を開放方向に作動させる接
続導管１２に関口させることができる。従って図示され
た実施例においては制御弁１７の出口１８は接続導管１
９によって逆止弁２０を介して制御弁１６の出口２１と
接続されている。逆止弁２川こは共通の接続導管１２が
接続されている。両方の回転方向からの機関の制動が望
まれかつ予定されている限り、このような配置形式は接
続導管１３の範囲にもとることができる。しかしながら
この実施例では始動弁１の閉鎖運動は主回転方向から制
動する際にだけ圧縮空気で助けられるようになっている
。この理由からこ仰ぎあいには作動ピストン７を閉鎖方
向に負荷するための接続導管１３は単に制御弁１６だけ
に接続され、ひいては専ら圧力媒体供給導管１４を介し
て負荷可能である。この場合には制御弁１６には制御弁
１７に比べて他の制御縁が閉鎖空気を制御するために設
けられている。圧力媒体供給導管１４あるいは１５を作
動したりあるいは遮断したりすることは簡単に作動可能
な遮断機機によって指令スタンドから行なうことができ
る。制御弁１６あるいは１７は所属の走査機構２２ある
いは２３を備えている。この走査機構２２あるいは２３
は内燃機関の行程で運動可能な制御液子案内２４、この
実施例においては制御藤２５に固定されたカムを走査す
る。制御糟子案内２４が走査機構２２あるいは２３の範
囲に移すると走査機構は作動ピストン７を開放あるいは
閉鎖方口に負荷するために所属の制御弁１６あるいは１
７に信号を発する。従って制御滑子案内２４の、制御縁
２６と２７によって制限された制御区間２８あるいは制
動に際しての充填時間に相応している。走査機構２２，
２３の側方間隔は左回転と右回転との間の始動あるいは
制動時間移動角度に相応する制御精子案内２４の角度距
離に相応している。このぱあし、制御滑子案内２４の角
度距離は制御区間２８と同じである。この実施例の場合
には制御軸２５が右回転するときは制御弁１６が走査機
構と協働し、左回転するときは制御弁１７が走査機構２
３と協働するようにしたい。従って１例では制御縁２６
が制御開始を、制御緑２７が制御縁終了を決定するよう
になっており、回転方向を逆転した場合には制御開始は
制御縁２７に関連し、制御終了は制御緑２６に関連する
ようになっている。制御軸２５は切換制御される内燃機
関においては通常軸方向に移動可能である。従って以前
配置形式においては共通の走査機構に作用する、互いに
並べて配置されたカムが２つだけ設けられている。しか
し本発明のこの実施例においては制御緑２６と２７と同
じ間隔をおいて一平面内に並べて配置された、共通の制
御糟子案内２４を走査する２つの走査機構２２，２３が
設けられている。これによって制御軸２５を軸方向に移
動することなし‘こ、既に所望の回転方向に配属された
走査機構、延し、ては所望の回転方向に配属された圧力
媒体導管を制御することが出来るようになる。このよう
な形式で機械は所望の回転方向と反対の位置に制御軸が
ある場合にも、所望の回転方向に始動することができる
。その後で制御軸２５をこの上に固定された制御カムと
これにより作動されるローラを保護するために回転中に
移動させることができる。制御軸２５を敵方向に移動す
る間あるいは移動した後でも所望の走査機構を作動でき
るようにするためには、第２図に示すように、制御猪子
案内２４を形成する、制御軸２５に取付けられたカムは
縦に長いカムとして構成されている。

このカムの１で示した長さは緑における僅かな付加部を
有する移動距離に略相応している。従って制御緑２６と
２７は、符号２９で示された、機械が右回転する場合に
走査機構２３と２４を含む平面から、符号３０で示され
た、機械が左回転する場合に走査機構２３と２４を含む
平面まで延びている。これから本発明の装置においては
各走査機構が制御軸がどんな位置にある場合にも作動可
能であることが判る。例えば機械の左回転に配属された
走査機構を、機械の右回転に配属された平面２９の範囲
で作動し、回転中に左回転方に配属された平面３０‘こ
移動させることも出来る。制御緑２６と２７が範囲２９
から範囲３０まで連続していることによって、制動に際
してこれが制御軸の位置とは無関係にかつ既に移動過程
中に可能であるという別の利点が得られる。制御弁１６
と１７は接触なしで働く堰止め圧弁として構成されてい
ると有利である。従って第３図に示されているように、
走査機構２２と２３は堰止め室３２あるいは３３を有し
ている。この堰止め室３２あるいは３３からは、制御滑
子案内２４によって周期的に閉鎖可能なノズル３４ある
いは３５を介して圧力媒体が流出することができる。ノ
ズル３４あるいは３５が制御糟子案内２４によって閉じ
られると、堰止め室３２あるいは３３における圧力が上
昇し、その結果、圧力媒体供給導管１４あるいは１５を
開閉制御する制御緑を備えた、制御弁１６あるいは１７
のスラィダ３６あるいは３７が移動せしめられる。スラ
ィダ３６および３７は第１図に最もよく示されている。
堰止め室３２あるいは３３には、主圧力媒体供給導管を
閉塞することによって簡単な形式で圧力媒体を供給する
ことができる。この有利な実施例においてはこのために
はスライダ３６あるいは３７の当該の堰止め室に面した
ピストン３８に小さな絞り孔３９が設けられている。こ
の絞り孔３９を介して圧力媒体は圧力媒体供給導管１４
あるいは１５に接続されたりング室４０を介して堰止め
室に達する。しかしながら、堰止め室が個有の導管によ
って負荷可能である構成も考えられる。このような構成
は、すべての機能を制御するために、本発明のように機
械の２つの種々異なる回転方向に配属された走査機構を
備えた制御弁が１つだけしか設けられていないぱあし、
に特に有利である。良好な結果は、走査機構が直径約８
肌である簡単な管として構成されている実施例で達成さ
れる。このぱあし、ノズル３４あるいは３５は６側の直
径を有していることが出来る。符号４１で示したノズル
３４あるいは３５の出口と制御糟子案内２４の表面との
間の間隙は略０．５肌の大きさであると有利である。こ
れまでは本発明の最も有利な１実施例を詳細に説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々異な
る態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すものであって、第１図は
本発明による制御装置を有する始動および（または）制
動装置の断面図、第２図は制御軸カムとして構成された
制御猪子案内の斜視図、第３図は本発明による走査機構
の１実施例を示す部分図である。 １・・・・・・始動および（または）制動弁、２・・・
・・・弁ケージ、３……シリンダ、４・・…・主始動空
気導管、５……孔、６……ばね、７……作動ピストン、
８，９・…・・圧力室、１０，１１……接続通路、１２
，１３・・・・・・接続導管、１４，１５・・・・・・
圧力媒体供給導管、１６，１７・・・・・・制御弁、１
８・・・・・・出口、１９……接続導管、２０…・・・
逆止弁、２１・・・・・・出口、２２，２３・・・・・
・走査機構、２４…・・・制御滑子案内、２５…・・・
制御軸、２６，２７・・・・・・制御縁、２８・・・・
・・制御区間、３２，３３・・・・・・堰止め室、３４
，３５……ノズル、３６，３７……スラィダ、３８……
ピストン、３９……絞り孔、４０……リング室。 Ｆｉｇ．「 Ｆｉｇ．２ Ｆ：９．３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 噴射弁と場合によつてはガス交換弁とのために直線
   運動可能な制御軸を有する、切換え可能な内燃機関の始
   動および制動装置であつて、圧縮空気圧で作動可能な始
   動および制動弁１を有し、始動および制動弁１を開放制
   御する２つの制御導管（１２，１４；１３，１５）を備
   えており、これらの制御導管１２，１４；１３，１５）
   がそれぞれ一方の回転方向に配属されかつそれぞれ１つ
   の空気力で作動される制動弁１６，１７によつて選択的
   に、周期的に開閉制御可能であり、前記制御弁１６，１
   ７が走査機構２２，２３を介して制御滑子案内２４を走
   査し、この制御滑子案内２４がその都度の回転方向に相
   応して運動可能であり、始動若しくは制動制御時間に相
   応する、２つの制御縁２６，２７で制限された２つの制
   御区分２８を有している形式のものに於て、両方の制御
   弁１６，１７が空気力式の堰止め圧弁として構成されて
   おり、各堰止め圧弁が始動および制動弁を作動する圧力
   空気を導く圧力媒体供給導管１４，１５に接続されてお
   り、走査機構２２，２３として、圧力媒体供給導管１４
   ，１５から分岐する圧縮空気が流過する、制御滑子案内
   ２４により閉鎖可能な圧縮空気圧堰止め室３２，３３を
   有する堰止め管が設けられており、圧縮空気堰止め室３
   ２，３３に存在している圧力によつて堰止め圧弁内部に
   配置された、制御縁で圧力媒体供給導管１４，１５を開
   閉制御するスライダ３６，３７が負荷されるようになつ
   ており、走査機構２２，２３を形成する堰止め管が唯一
   の共通の制御滑子案内２４に配属されており、この制御
   滑子案内２４の外周に沿つて、間隔をおいて配置されて
   おり、この間隔が右回転と左回転との間の始動若しくは
   制動時間移相角度の２つの制御縁２６，２７の間に設け
   られた間隔に相応しており、制御滑子案内２４が噴射ポ
   ンプと場合によつてはガス交換弁を作動する制御軸２５
   に配置されており、制御滑子案内２４が両方の制御縁２
   ６，２７によつて制限されたカムに配置された制御区分
   ２８を有しており、この制御区分２８が僅かな間隔をお
   いて堰止め管２２，２３の出口の前を通過しかつ制御滑
   子案内２４の周方向で見て制御軸２５の軸線を中心とし
   た円弧に沿つており、制御滑子案内２４が少なくとも軸
   方向で見て制御軸２５の移動区間に相当する長さを有し
   ていることを特徴とする、内燃機関の始動および制動装
   置。 ２ 堰止め圧弁内のスライダ３６，３７が２つの制御縁
   により制限されたリング溝４０を有し、このリング溝４
   ０が圧力媒体供給導管１４，１５から圧縮空気を受容す
   るための室を形成しており、この室から圧縮空気が絞り
   ３９を介して所属の堰止め管２２，２３に導かれる、特
   許請求の範囲第１項記載の始動および制動装置。 ３ 堰止め管２２，２３に形成された圧縮空気堰止め圧
   室３２，３３の制御滑子案内側の出口がノズル３４，３
   ５によつて構成されている、特許請求の範囲第１項記載
   の始動および制動装置。 ４ 制御滑子案内２４の制御区分２８と堰止め管２２，
   ２３内に構成された圧縮空気堰止め室３２，３３の制御
   滑子案内側の出口との間に約０．５ミリメートルの間隙
   ４１が与えられている、特許請求の範囲第１項記載の始
   動および制動装置。 ５ 圧力媒体供給導管１４，１５が絞り弁を介して内燃
   機関の始動空気ボンベに接続されている、特許請求の範
   囲第１項記載の始動および制動装置。 ６ 圧力媒体供給導管１４，１５が堰止め圧弁１６，１
   ７の後方の範囲で共通の圧力媒体供給導管１２に開口し
   ており、逆止弁２０で相互に遮断できる、特許請求の範
   囲第１項記載の始動および制動装置。 ７ 両方の堰止圧弁１６，１７の内の少なくとも１つが
   ３ポート２位置弁であつて、この３ポート２位置弁が圧
   力媒体供給導管１４，１５に接続された１つの入口と２
   つの出口とを有し、一方の出口２１が供給導管を介して
   始動及び制動弁の開放圧力室８と接続され、他方の出口
   が始動及び制動弁の閉鎖圧力室９と接続されている、特
   許請求の範囲第１項記載の始動および制動装置。