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Einrichtung zur Sicherung der Umsteuerung von Viertakt-Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht -sich auf eine Einrichtung zur Sicherung der Umsteuerung von
Viertakt-Brennkraftmaschinen, wobei die Umsteuervorrichtung, die die Steuerwelle
in die dem Vorwärts- bzw. Rückwärtslauf entsprechenden Endstellungen bringt, und
die Sicherungseinrichtung, die die Steuerwelle in den Endstellungen verriegelt und
aus einer Druckkammer mit Kolben und damit verbundenem Riegel besteht, über einen
Kanal oder Kanäle miteinander verbunden sind und durch ein Druckmedium betätigt
werden.
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Bei den Umsteuervorrichtungen, die durch ein Druckmedium ferngesteuert
werden, sind zwei Typen bekannt. Bei der ersten Art wird vor dem Verstellen der
Steuerwelle unabhängig vom Druckmedium, z. B. von Hand, der Entsicherungsriegel
außer Eingriff mit dem Kolben der Umsteuervorrichtung gebracht. Erst nach Entsicherung
des Riegels wird das Druckmedium durch eine andere selbständige Bewegung seines
Schließorgans, z. B. Ventils, in den Zylinder vor oder hinter dem Kolben der Umsteuervorrichtung
eingelassen, damit die Steuerwelle in die geforderte Lage verstellt wird. Anschließend
wird sie in dieser Lage wieder gesichert. Diese Reihenfolge muß eingehalten werden,
weil bei vorzeitiger Zufuhr des Druckmediums eine Entriegelung fast vollkommen unmöglich
ist. Die Beachtung der Reihenfolge erfordert eine erhöhte Aufmerksamkeit des Bedienungspersonal
des Motors. Außerdem ist diese Einrichtung verhältnismäßig kompliziert.
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Bei dem zweiten Typ an einer Umsteuerungsvorrichtung wird auch die
Sicherungseinrichtung mittels Druckluft entriegelt. Hierbei werden beide Empfangsstellen,
nämlich die Umsteuervorrichtung und die Sicherungseinrichtung, gleichzeitig mit
Druckluft versorgt. Diese an sich einfach aufgebaute Vorrichtung hat aber den Nachteil,
daß der Riegel der Sicherungseinrichtung starke Abnutzungserscheinungen zeigt. Ferner
benötigt man für die Entriegelung eine verhältnismäßig große Kraft. Bei einem Versagen
der Sicherungseinrichtung, z. B. infolge festgefressenen Kolbens, wirkt der volle
Druck auf die Umsteuervorrichtung, was zu Schäden führen kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur
Sicherung der Umsteuerung für Viertakt-Brennkraftmaschinen der eingangs beschriebenen
Art anzugeben, bei der auch die Sicherungsvorrichtung durch ein Druckmedium gesteuert
ist, aber der Sicherungsriegel mit wesentlich geringerer Kraft und ohne starke Abnutzung
verstellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckmedium
vor dem Eintritt in den Zylinder der Umsteuervorrichtung durch einen Kanal oder
Kanäle in die Druckkammer der Sicherungseinrichtung eingeführt wird, aus der es
durch einen Kanal oder Kanäle in Abhängigkeit von der Entsicherungsbewegung des
Riegels oder von der Bewegung mit dem Riegel verbundener Teile in den Zylinder weitergeleitet
wird.
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Bei dieser Konstruktion wird zunächst die Sicherungseinrichtung betätigt,
und erst nach der Entriegelung tritt das Druckmedium in die Umsteuervorrichtung
ein. Obwohl nur ein einziges Betätigungsmittel von einem bestimmten Zeitpunkt an
zur Verfügung steht, erfolgt das Verstellen nach dem Entriegeln, so daß der Riegel
nicht durch die Verstellkraft belastet ist und demnach weniger abgenutzt wird und
mit geringerer Kraft zurückgezogen werden kann. Der Riegel hat demnach zwei Funktionen,
nämlich außer der ihm eigenen Entriegelungsfunktion noch die Funktion eines Steuerschiebers
für das Druckmedium. Da die zeitliche Abhängigkeit der Arbeitsgänge durch die Sicherungseinrichtung
selbst gesteuert wird, ist immer gewährleistet, daß der Sicherungsriegel bereits
zurückgezogen ist, ehe die Verstellbewegung beginnt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Sicherungseinrichtung
und diefernbetätigteUmsteuervorrichtung in verriegelter Stellung für den Rückwärtslauf
des Motors,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Sicherungseinrichtung
in entriegelter Stellung vor dem Verstellen der Steuerwelle in die Stellung für
den Vorwärtslauf und F i g. 3 denselben Schnitt durch die Sicherungseinrichtung
in entriegelter Stellung vor dem Verstellen der Steuerwelle in die Stellung für
den Rückwärtslauf.
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Die fernbetätigte Umsteuervorrichtung (F i g. 1) besteht aus einem
Zylinder 1, in dem ein auf der Steuerwelle 3 des Motors angebrachter Kolben
2 verschiebbar angeordnet ist. Auf dem Zylinder 1 befinden sich zwei
Behälter 5, 6 für das Druckmedium, z. B. Drucköl oder Druckluft. Der Behälter
5 ist mit der linken Seite des Zylinders 1 verbunden, während der Behälter
6 mit dessen rechten Seite verbunden ist.
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Die Endstellungen der Steuerwelle 3 werden durch die Sicherungseinrichtung
blockiert, die ebenfalls durch ein Druckmedium, z. B. Druckluft, betätigt wird.
Die Sicherungseinrichtung enthält einen Verblokkungsriegel8 in Form eines zylindrischen
Bolzens, der in einer Bohrung der Wand des Zylinders 1 senkrecht zur Achse der Steuerwelle
3 gelagert ist. Der Riegel 8 geht durch die Wand des Zylinders hindurch
und greift mit seinem kegligen Ende in der veranschaulichten Stellung am rechten
Rand des Kolbens 2 der Steuerwelle 3 an. Auf einer Vierkantabsetzung des Riegels
8 ist ein Kolben 10 aufgesetzt, der durch eine Feder 11 belastet
wird, die den Riegel 8 in Eingriff mit dem Kolben 2 drückt. Der Kolben 10 ist verschiebbar
in einer Druckkammer 12 gelagert, die an der Außenseite des Zylinders
1 der Umsteuervorrichtung angebracht ist. Außer dem Kolben 10 ist
in der Druckkammer 12 verschiebbar ein scheibenförmiger Schieber
14 angeordnet, der lose und gleichachsig auf dem Riegel 8 gelagert ist und
durch eine Feder 15 belastet wird, die den Schieber 14 gegen den Kolben
10 drückt. Die Bewegung des Schiebers 14 ist in der einen Richtung
durch die Wand des Zylinders 1, in der anderen Richtung durch einen in Form
eines Bundringes ausgebildeten Anschlag 16 begrenzt, der auf dem Riegel
8 befestigt ist.
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In der Wand der Druckkammer 12 der Sicherungseinrichtung sind Kanäle
ausgebildet, die folgenden Zwecken dienen: Durch den Kanal 20 wird Druckluft
in die Druckkammer 12 hinter den Schieber 14 geleitet.
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Durch den Kanal 21 wird Druckluft in die Druckkammer
12 zwischen den Kolben 10 und den Schieber 14 geleitet.
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Durch den Kanal 22 wird Druckluft aus der Druckkammer
12 der Sicherungseinrichtung in den Behälter 6 der Umsteuervorrichtung
geleitet.
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Durch den Kanal 23 gelangt Druckluft aus der Druckkammer
12 in den Behälter 5.
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Durch den Kanal 24 wird Druckluft zur Dekompressionseinrichtung geleitet,
durch die der Arbeitszylinder des Motors entlüftet und die Reversierung der Steuerwelle
erleichtert wird.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Es wird vorausgesetzt,
daß sich der Kolben 2 der Umsteuervorrichtung in der linken Endstellung des Zylinders
1 (F i g. 1, 2) befindet, die dem Drehsinn des Motors für den Rückwärtslauf entspricht.
Durch Einlassen der Druckluft durch den Kanal 21 (F i g. 2) in die Druckkammer
12 der Sicherungseinrichtung wird der Riegel 8 durch Einwirkung des
Druckes auf den Kolben 10 außer Eingriff mit dem Kolben 2 gebracht,
wodurch dieser entsichert wird. Während seiner Bewegung gibt der Kolben
10 den Kanal 23 frei, und die Druckluft strömt in den Behälter
5, aus dem sie das Drucköl in den Zylinder 1 von der linken Seite
des Kolbens 2 drückt. Gleichzeitig dringt die Druckluft durch den Kanal
24 aus der Druckkammer 12 in die Dekompressionseinrichtung des Motors.
Durch den Druck auf den Kolben 2 der Umsteuervorrichtung wird die Steuerwelle
3 in die rechte Endstellung (gestrichelte Stellung in F i g. 1, 3) verstellt, die
dem Drehsinn des Motors für den Vorwärtslauf entspricht. Durch Unterbrechung des
Druckluftstromes in die Druckkammer 12 und durch Ablassen dieser Druckluft
kehrt der Riegel 8 mit dem Kolben 10 durch Einwirkung der Feder
11 in Eingriff mit dem Kolben 2 der Umsteuervorrichtung zurück und sichert
dadurch von der linken Seite die Stellung des Kolbens 2 und der Steuerwelle 3 in
der rechten Endstellung, die dem Drehsinn des Motors für den Vorwärtslauf entspricht.
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Beim Zurückverstellen der Steuerwelle 3 in die Stellung für den Rückwärtslauf
des Motors wird die Druckluft durch den Kanal 20 (F i g. 3) in die Druckkammer
12 hinter den Schieber 14 eingelassen. Durch den Druck auf den Schieber
14 und auf den Bundring 16 wird der Riegel außer Eingriff mit dem Kolben
2 versetzt, wodurch die Steuerwelle entsichert wird. Hierbei legt der Schieber
14 den Kanal 22 frei, durch den die Druckluft in den Behälter 6 strömt
und das Öl in den Zylinder 1 auf der rechten Seite des Kolbens der Umsteuervorrichtung
drückt. Gleichzeitig gelangt die Druckluft aus der Druckkammer 12 der Sicherungseinrichtung
in den Kanal 24 und von hier in die Dekompressionseinrichtung.
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Die beschriebene Einrichtung sichert die genaue Folge der Reversiervorgänge,
d. h. zuerst die Entsicherung, hierauf die Verstellung der Umsteuerung und zuletzt
ihre erneute Sicherung.