DE1476030C - Vorrichtung zum automatischen Abschal ten von an explosionsgefahrdeten Orten ar beiienden Brennkraftmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum automatischen Abschal ten von an explosionsgefahrdeten Orten ar beiienden BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum auto- keit der Bedienungsperson oder durch Ausfall der
matischen Abschalten von an explosionsgefährdeten Arbeitsdruckmittel ist die Sicherheit vor Explosionen
Orten arbeitenden Brennkraftmaschinen, bei der ein bei dieser bekannten Anordnung gefährdet.
Abschaltstellglied durch Federkraft in seiner Ab- Die Erfindung hat die Beseitigung der aufgezeigten schaltstellung gehalten und durch eine Arbeitsdruck- 5 Mängel zur Aufgabe mit der Maßgabe, daß sich die mittelkraft in seine Betriebsstellung bewegbar ist und Vorrichtung selbstätig überwacht, so daß auch bei in der Arbeitsdruckmittelleitung ein Abschaltventil Auftreten eines Schadens an der Vorrichtung die angeordnet ist, das durch Federkraft in seine Ab- Brennkraftmaschine automatisch abgeschaltet wird, schaltstellung gebracht und durch eine Steuerhilfs- wobei sie erst dann wieder in Betrieb gesetzt werden kraft in seiner Betriebsstellung gehalten wird, und 10 kann, wenn der Schaden beseitigt ist.
bei der mit Fühlorganen für die Betriebswerte der Diese Aufgabe wird bei Vorrrichtungen der ein-Brennkraftmaschine in Wirkung stehende Steuer- gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch georgane die Steuerhilfskraft bei unzulässigen Betriebs- löst, daß in der Arbeitsdruckmittel-Hauptleitung des werten abschalten. Stellmotors für das Abschaltstellglied ein Wechsel-Vorrichtungen der genannten Art sind bekannt 15 sperrventil angeordnet ist, das über zwei Arbeitsund haben die Aufgabe, an explosionsgefährdeten druckmittel-Zweigleitungen mit einem Druckerzeuger Orten arbeitende Brennkraftmaschinen bei Auftreten verbunden ist, und daß in jeder Arbeitsdruckmitteleiner in bezug auf eine Explosion kritischen Tempe- Zweigleitung ein Abschaltventil mit einer eigenen ratur oder Drehzahl selbsttätig abzuschalten. Steuerdruckmittelleitung vorgesehen und die Anord-
Abschaltstellglied durch Federkraft in seiner Ab- Die Erfindung hat die Beseitigung der aufgezeigten schaltstellung gehalten und durch eine Arbeitsdruck- 5 Mängel zur Aufgabe mit der Maßgabe, daß sich die mittelkraft in seine Betriebsstellung bewegbar ist und Vorrichtung selbstätig überwacht, so daß auch bei in der Arbeitsdruckmittelleitung ein Abschaltventil Auftreten eines Schadens an der Vorrichtung die angeordnet ist, das durch Federkraft in seine Ab- Brennkraftmaschine automatisch abgeschaltet wird, schaltstellung gebracht und durch eine Steuerhilfs- wobei sie erst dann wieder in Betrieb gesetzt werden kraft in seiner Betriebsstellung gehalten wird, und 10 kann, wenn der Schaden beseitigt ist.
bei der mit Fühlorganen für die Betriebswerte der Diese Aufgabe wird bei Vorrrichtungen der ein-Brennkraftmaschine in Wirkung stehende Steuer- gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch georgane die Steuerhilfskraft bei unzulässigen Betriebs- löst, daß in der Arbeitsdruckmittel-Hauptleitung des werten abschalten. Stellmotors für das Abschaltstellglied ein Wechsel-Vorrichtungen der genannten Art sind bekannt 15 sperrventil angeordnet ist, das über zwei Arbeitsund haben die Aufgabe, an explosionsgefährdeten druckmittel-Zweigleitungen mit einem Druckerzeuger Orten arbeitende Brennkraftmaschinen bei Auftreten verbunden ist, und daß in jeder Arbeitsdruckmitteleiner in bezug auf eine Explosion kritischen Tempe- Zweigleitung ein Abschaltventil mit einer eigenen ratur oder Drehzahl selbsttätig abzuschalten. Steuerdruckmittelleitung vorgesehen und die Anord-
So zeigt die schweizerische Patentschrift 186 048 20 nung derart getroffen ist, daß in der Abschaltstellung
eine Sicherheitsvorrichtung zum Abstellen der Brenn- jedes Abschaltventil der Druckerzeuger von der
stoffzufuhr zu Brennkraftmaschinen, bei der als druckentlasteten Arbeitsdruckmittel-Zweigleitung so-
Steuerhilfskraft die Elektrizität verwendet wird. Dies wie die andere Arbeitsdruckmittel-Zweigleitung
hat den Nachteil, daß die elektrischen Steuergeräte durch das Wechselsperrventil von der Arbeitsdruck-
mit zusätzlichen teuren Mitteln für den gesetztlich 25 mittel-Hauptleitung abgeschaltet sind, während die
vorgeschriebenen Explosionsschutz versehen sein entlastete Arbeitsdruckmittel-Zweigleitung mit der
müssen. Im übrigen eignen- sich explosionsgeschützte Arbeitsdruckmittel-Hauptleitung verbunden ist.
elektrische Geräte auch nicht für den Anbau am Auch bei kurzzeitigen Störungen an der Vorrich-
Maschinengehäuse von Brennkraftmaschinen mit tung oder nur kurzem Ansprechen der Steuerorgane
hochfrequenten Eigenschwingungen. 30 auf kritische Betriebswerte, wobei die Arbeitshilfs-
Die britische Patentschrift 918 546 zeigt eine Vor- kraft eventuell nicht ganz abgeschaltet ist, wird die
richtung, bei der die Steuerhilfskraft in Form einer Brennkraftmaschine gemäß einer Ausbildung der Ermechanischen
Zugkraft in einem Spannkabel auf- findung mit Sicherheit dadurch abgeschaltet, daß in
tritt. Das Kabel wird bei Überschreiten einer Maxi- der Arbeitsdruck-Hauptleitung ein mit dem Abmaldrehzahl
der Brennkraftmaschine entspannt. Die 35 schaltstellglied in Bewegungsverbindung stehendes
Anordnung mehrerer Überwachungsgeräte ist bei 2/2-Wegeventil angeordnet ist, das bereits bei mittdieser
bekannten Vorrichtung nicht ohne weiteres leren Stellungen des Abschaltstellgliedes die Arbeitsmöglich,
druckmittelkraft abschaltet.
Durch die deutsche Patentschrift 712 927 ist eine Die erfindungsgemäße Anordnung eines Wechselselbsttätige Abstellvorrichtung für an feuer- oder 40 Sperrventils mit zwei Abschaltventilen bildet eine
explosionsgefährdeten Orten arbeitende Brennkraft- vorteilhafte Baukasteneinheit, deren Funktion und
maschinen bekannt, bei der die in der Arbeitsdruck- gegenständliche Ausbildung von der Anzahl der zu
mittelleitung angeordnete Abschaltvorrichtung un- überwachenden Betriebswerte unabhängig ist. Von
mittelbar durch einen Temperaturfühler in der Ab- den Ventilen der erfindungsgemäßen Abschaltvor-
'- gasleitung gesteuert wird. Eine besondere Steuerhilfs- 45 richtung sind lediglich die beiden Abschaltventile der
kraft und mit Fühlorganen für die Betriebswerte der Baukasteneinheit für den hohen Betriebsdruck des
Brennkraftmaschine zusammenwirkende Steuerorgane Abschaltstellgliedes auszulegen, während die übrigen
zum Abschalten der Steuerhilfskraft sind bei dieser Steuerventile für den niedrigen Steuerdruck bemessen
bekannten Abstellvorrichtung nicht vorgesehen. werden können.
Sowohl durch die britische Patentschrift 902 070 50 Diese Baukasteneinheit kann durch eine kurze
als auch durch die USA.-Patentschrift 2 714 883 ist Arbeitsdruckmittelleitung mit dem Stellmotor des
ferner bekannt, in der Arbeitsdruckmittelleitung des Abschaltstellgliedes verbunden sein, so daß die beim
Abschaltstellgliedes mehrere ebenfalls unmittelbar Abstellvorgang verlorengehende Druckmittelmenge
ohne Einschaltung einer Steuerhilfskraft von den sehr gering und stets gleich ist.
Fühlorganen für die Betriebswerte betätigte Steuer- 55 Da die Funktion der Baukasteneinheit beim Abventile in Reihe anzuordnen. Bei diesen bekannten schalten der Brennkraftmaschine zwanglaufig eine Vorrichtungen müssen jedoch alle Steuerventile für druckfeste Trennung des Druckerzeugers und der den hohen Druck der Arbeitsdruckmittelleitung aus- Arbeitsdruckmittelleitung bewirkt, kann der Druckgelegt werden, weshalb diese Ventile relativ schwer erzeuger gleichzeitig beispielsweise für das Bremsbauen. 60 system einer von der Brennkraftmaschine angetrie-
Fühlorganen für die Betriebswerte betätigte Steuer- 55 Da die Funktion der Baukasteneinheit beim Abventile in Reihe anzuordnen. Bei diesen bekannten schalten der Brennkraftmaschine zwanglaufig eine Vorrichtungen müssen jedoch alle Steuerventile für druckfeste Trennung des Druckerzeugers und der den hohen Druck der Arbeitsdruckmittelleitung aus- Arbeitsdruckmittelleitung bewirkt, kann der Druckgelegt werden, weshalb diese Ventile relativ schwer erzeuger gleichzeitig beispielsweise für das Bremsbauen. 60 system einer von der Brennkraftmaschine angetrie-
Bei der bekannten Anordnung zum Schutz von benen Grubenlokomotive verwendet werden, ohne
Lokomotiven im explosions- und feuergefährlichen daß das Prinzip der selbsttätigen Überwachung der
Betrieb des deutschen Gebrauchsmusters 1 827 994 Vorrichtung aufgegeben wird. Zu diesem Zweck wird
werden zur Überwachung der Betriebswerte der in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß
Brennkraftmaschine voneinander unabhängige Ab- 65 die Arbeitsdruckmittel-Zweigleitungen und wenig-
schaltstellglieder benötigt, die entweder von Hand stens eine Steuerdruckmittelleitung in an sich be-
oder mittels einer Arbeitsdruckmittelkraft in die Ab- kannter Weise an einen gemeinsamen Druckerzeuger
schaltstellung gebracht werden. Durch Unachtsam- angeschlossen sind.
3 4
• Weiterhin ist es wünschenswert, die Überwachung das die Kühlwassereinspritzvorrichtung unterhalb
des Schmiermitteidruckes in die erfindungsgemäße eines bestimmten Druckes abschaltet.
Vorrichtung miteinzubeziehen, so daß bei Unter- Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der
schreiten des zulässigen Schmiermitteldruckes die Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung ersicht-
Brennkraftmaschine selbsttätig ausgeschaltet wird. 5 lieh, die ein beispielsweises Schaltschema einer erfin-
Dies wird nach einem weiteren Merkmal der Erfin- dungsgemäßen Vorrichtung erklärt,
dung dadurch erreicht, daß ein Abschaltventil un- Ein in der Ansaugleitung 1 der Brennkraftmaschine
mittelbar durch den Schmiermitteldruck gesteuert angeordnetes Abschaltstellglied 2 betätigt ein in
wird. einer Arbeitsdruckmittel-Hauptleitung 4 angeordnetes
Durch die britische Patentschrift 782 372 ist be- ίο 2/2-Wegeventil 5 und ist über ein Gestänge 6 mit
kannt, ein Steuerorgan für eine in der Abgasleitung einem Stellmotor 7 verbunden. Der Stellmotor 7 beeiner
Brennkraftmaschine . angeordnete Kühlwasser- steht aus einem an die Arbeitsdruckmittel-Haupteinspritzvorrichtung
vorzusehen, das in einem Neben- leitung 4 angeschlossenen Druckzylinder 8, in dem
strang der Kühlwasserleitung der Einspritzvorrich- ein Kolben 9 druckdicht und gegen eine Feder 10
rung liegend, mit Hilfe eines Abgastemperaturfühlers 15 beweglich geführt ist, dessen Kolbenstange 11 mit
beim Auftreten einer unzulässigen Temperatur in dem Gestänge 6 verbunden ist, das in der gezeich-_
eine Sperrstellung gebracht wird. Hierdurch wird der neten Stellung von Hand in eine Klinke 12 entgegen
Nebenstrang der Kühlwasserleitung gesperrt, wodurch der Wirkung der Feder 10 eingerastet ist. Die Arbeitseine
Steigerung der ununterbrochen eingespritzten druckmittel-Hauptleitung 4 führt zu einem Wechsel-Kühlwassermenge
eintritt. 30 sperrventil 13, das über zwei Arbeitsdruckmittel-
Das bekannte Steuerorgan ist mit seinem Abgas- Zweigleitungen 14 und 15 mit einer Druckspefchertemperaturfühler
aus Sicherheitsgründen durch eine leitung 16 verbunden ist. In der Arbeitsdruckmittelunter Unterdruck stehende Leitung verbunden und Zweigleitung 14 ist ein Abschaltventil 17 angeordnet,
wird durch Herabsetzung des Unterdrucks in seine das an eine erste Steuerdruckmittelleitung 18 ange-Sperrstellung
gebracht. Bei Beschädigung der Steuer- 25 schlossen ist. Die Steuerdruckmittelleitung 18 führt
leitung muß nach der Instandsetzung jeweils erst zu einem 2/2-Wegeventil 19, das von einem Fliehwieder
ein Unterdruck in der Leitung erzeugt werden, kraftregier 20 betätigt wird. An die erste Steuerbevor
die Anordnung wieder betriebsfähig ist. Wegen druckmittelleitung 18 ist ein Steuerventil 21 angedes
Unterdruckprinzips für die Steuerleitung des schlossen, das von einem in der Abgasleitung 22 der
Steuerorgans ist die Einbeziehung der Regelung der 30 Brennkraftmaschine ,angeordneten pneumatischen
Abgastemperatur in andere Uberwachungssysteme Temperaturfühler 21' betätigt wird. In der Arbeitsnicht
ohne weiteres möglich. druckmittel-Zweigleitung 15 ist ein Abschaltventil 23
In vorteilhafter Weise wird die Steuerung der vorgesehen, das an eine zweite Steuerdruckmittellei-Abgastemperatur
unter Vereinfachung von Funktion tung 24 angeschlossen ist, die unter dem Druck des
und baulicher Ausgestaltung der bekannten Anord- 35 Motoröls steht. Die Druckspeicherleitung 16 ist einnung
dadurch in das selbsttätige Überwachungssystem mal über ein Druckminderventil 25 an einen Druckr
der erfindungsgemäßen Vorrichtung einbezogen, daß luftspeicher 26 angeschlossen und steht über ein
das Steuerorgan für die Kühlwassereinspritzvorrich- weiteres Druckminderventil 27 mit der ersten Steuertung,
im folgenden auch als Regelorgan ■ bezeichnet, druckmittelleitung 18 in Verbindung. In dieser sind
mit Hilfe der gleichen Druckmittelkraft wie die 40 ein Luftbehälter 28 und eine Drossel 29 angeordnet,
Abschaltventile gesteuert wird und ein vom Abgas- wobei zwischen denselben von der ersten Steuertemperaturfühler
betätigtes Steuerventil vorgesehen druckmittelleitung 18 eine dritte Steuerdruckmittelist,
das die zum Regelorgan führende Steuerdruck- leitung 30 abzweigt, die zu einem Steuerorgan 31 und
mittelleitung entlastet und dadurch das Regelorgan einem zweiten durch den pneumatischen Temperaturin
die Sperrstellung bringt, und daß das Regelorgan 45 fühler 32' betätigten Steuerventil 32 führt, wobei der
unmittelbar in der Kühlwasser-Druckleitung der zweite Temperaturfühler 32' in der Abgasleitung 22
Kühlwasserförderpumpe angeordnet und die Kühl- zwischen einer einstellbaren Kühlwassereinspritzvorwassereinspritzvorrichtung
an den die Kühlwasser- richtung 33 und dem ersten Temperaturfühler 21' förderpumpe mit dem Regelorgan unmittelbar ver- vorgesehen ist. Zwischen dem Druckluftbehälter 28
bindenden Teil der Kühlwasser-Druckleitung ange- 50 und dem Steuerventil 32 bzw. dem Steuerorgan 31
schlossen ist. ist in der dritten Steuerdruckmittelleitung 30 eine an
Der funktionell Unterschied dieser Kühlwasser- sich bekannte Drossel 38 angeordnet. Kühlwassereinspritzung
zur bekannten Vorrichtung besteht darin, einspritzvorrichtung 33 und Steuerorgan 31 sind
daß nur bei unzulässigen Abgastemperaturen eine durch Zweigleitungen 39 und 40 parallel an eine
Wassereinspritzung erfolgt, wobei dann die volle 55 Kühlwasser-Druckleitung 34 angeschlossen. Eine vom
Fördermenge der Pumpe eingespritzt wird. Neben Motor angetriebene Kühlwasserförderpumpe 35 fördern
verminderten baulichen Aufwand weist die dert das Kühlmittel einerseits zur Kühlwassereinerfindungsgemäße
Vorrichtung noch den Vorteil auf, spritzvorrichtung 33 und andererseits über das Steuerdaß
die geodätische. Lage des Kühlmittelbehälters organ 31 zu einem Kühlmittelbehälter 36, aus dem
gegenüber der Kühlwasserpumpe im wesentlichen 60 es die Kühlwasserförderpumpe 35 über eine Leitung
unabhängig ist. 37 wieder zurücksaugt. In der Zweigleitung 39 ist der
Zur Vermeidung von Leistungsverlusten durch den Kühlwassereinspritzvorrichtung 33 ein Absperrventil 3
Pumpenantrieb und um ein dauerndes Tropfen der vorgeschaltet. Die Kühlwassereinspritzvorrichtung
Düse der Kühlwassereinspritzvorrichtung zu ver- ist als Einspritzdüse ausgebildet, die auch während
melden, ist weiterhin vorgesehen, daß der Kühl- 65 des Betriebes zu reinigen und einstellbar ist.
wassereinspritzvorrichtung ein vom Druck in der , Die Wirkungsweise der Abschaltvorrichtung ist
Kühlwasser - Druckleitung der Kühlwasserförder- folgende: pumpe gesteuertes Absperrventil vorgeschaltet ist, Zum Anlassen der Brennkraftmaschine wird das
Claims (6)
1. Vorrichtung zum automatischen Abschalten von an explosionsgefährdeten Orten arbeitenden
Brennkraftmaschinen, bei der ein Abschaltstelf-· glied durch Federkraft in seiner Abschaltstellung
gehalten und durch eine Arbeitsdruckmittelkraft . in seine Betriebsstellung bewegbar ist und in der
Arbeitsdruckmittelleitung ein Abschaltventil angeordnet ist, das durch Federkraft in seine Abschaltstellung
gebracht und durch eine Steuerhilf,skraft in seiner Betriebsstellung gehalten wird,
und bei der mit Fühlorganen für die Betriebswerte der Brennkraftmaschine in Wirkung
stehende Steuerorgane die Steuerhilfskraft bei unzulässigen Betriebswerten abschalten, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Arbeitsdruckmittel - Hauptleitung (4) des Stellmotors (7) für das Abschaltstellglied (2) ein
Wechselsperrventil (13) angeordnet ist, das über zwei Arbeitsdruckmittel-Zweigleitungen (14 und
15) mit einem Druckerzeuger (Druckluftspeicher 26) verbunden ist, und daß in jeder Arbeitsdruckmittel-Zweigleitung
(14 bzw. 15) ein Abschaltventil (17 bzw. 23) mit einer eigenen Steuerdruckmittelleitung
(18 bzw. 24) vorgesehen und die Anordnung derart getroffen ist, daß in der Abschaltstellung
jedes Abschaltventils (17 bzw. 23) der Druckerzeuger von der druckentlasteten Arbeitsdruckmittel-Zweigleitung sowie die andere
Arbeitsdruckmittel-Zweigleitung durch das Wechselsperrventil (13) von der Arbeitsdruckmittel-Hauptleitung
(4) abgeschaltet sind, während die entlastete Arbeitsdruckmittel-Zweigleitung mit
der Arbeitsdruckmittel-Hauptleitung (4) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsdruckmittel-Hauptleitung
(4) ein mit dem Abschaltstellglied (2) in Bewegungsverbindung stehendes 2/2-Wegeventil
(5) angeordnet ist, das bei mittleren Stellungen des Abschaltstellgliedes (2) die Arbeitsdruckmittelkraft
abschaltet.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitsdruckmittcl-Zwcigleitungen (14 und 15) und wenigstens eine Sleuerdruckmittel-
leitung (18) in an sich bekannter Weise an einen gemeinsamen Druckerzeuger (Druckluftspeicher.
26) angeschlossen sind. r
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Abschaltventil (23) unmittelbar durch den Schmiermitteldruck gesteuert wird.
.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei der ein Steuerorgan für
eine in der Abgasleitung einer Brennkraftmaschine angeordnete Kiihlwässereinspritzvor- .
richtung mit Hilfe eines Abgastempcraturfühlers derart gesteuert wird, daß beim Überschreiten
einer bestimmten Temperatur durch das Steuerorgan eine Kühlwasserleitung abgesperrt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der gleichen Druckmittclkraft wie die Abschaltventile
(17, 23) auch das Steuerorgan (31) gesteuert wird und ein vom Abgastemperaturfühler (32') be-
tätigtes Steuerventil (32) vorgesehen ist, das die zum Steuerorgan (31) führende Stcucrdruckmittelleitung
(30) entlastet und dadurch das Steuerorgan (31) in die Spcrrstcllung bringt, und daß
das Steuerorgan (31) unmittelbar in der Kühlwasser-Druckleitung (34, 40) der Kühlwasserförderpumpe
(35) angeordnet und die Kühlwassercinspritzvorrichlung (33) an den die Kühlwasserförderpumpc
(35) mit dem Steuerorgan (31) unmittelbar verbindenden Teil der Kühlwasser-Druckleitung
(34, 40) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,- dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlwassereinspritzvorrichtung
(33) ein auf den Druck in der Kühlwasser-Druckleitung (34, 40) der Kühlwasserförderpumpc
(35) ansprechendes Absperrventil (3) vorgeschaltet ist, das die Kühlwassereinspritzvorrichtung
(33) unterhalb eines bestimmten Druckes abschaltet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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