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Manövriervorrichtung an umsteuerbaren Brennkraftmaschinen, insbesondere
für Schiffsantrieb Die Erfindung betrifft eine Manövriervorrichtung an umsteuerbaren
Brennkraftmasch-inen, insbeson-,dere für den unmittelbaren, Antrieb von Schiffen.
Derartige Manövriervorrichtungen sind in der Regel unterteilt in eine vom Manövri,errad
be-
tätigte, Nockenwelle mir Bedienung des Hauptanlaßventils, der Brennstoffpumpenregulierung
und des Belüftungsven-tils für die Umsteuervorrichtung, z. B. zur Verschiebung der
Steuerwelle der Brennkradtmaschine, und in, eine SchaUvorrichtun'-, welche, die
Stellung der Umsteuervorrlchtung, d. h. die Drehrichtung der Brennkraftm-aschine,
bestimmt. DieAufteilung,derManövriiervorrichtung in zwei verschiedene Bet5,tigungs,el,emente,
die bezüglich ihrer Wirkung in einer bestimmten Abhängigkeit voneinander stehen,
hat es notwendig gemacht, sie in gewisser Hinsicht gegeneinander zu blockieren,
um Fehler in der Bedienung und damit auch fehlerhafte Schiffshewegungen zu verhindern.
Diese bekannten narrensicheren Manövriervorrichtungen sind jedoch sehr verwickelt
in Ihrem Aufbau und haben. außerdem noch den Nachteil, daß man zwei Bedienungselemente
betätigen muß, #die zwar infolge ihrer gegenseitigen Blockierung nicht in falscher
Reihenfolge bedient werden können, die aberdoch eine gewisse Verzögerung bei einem
schnellen Manöver in Fällen. von Gefahr bedeuten. Wird außerdem von der Manövriervorrichtung
verlangt, daß sie auch vom Deck des Schiffes, beispielsweise von der Kommandobrücke,
betätigt werd(en kann, so be-,deutet die Anlage einer doppelten Übertragungisvorrichtung
von. der Maschine zum Deck des Schiffes eine wesentliche Kompliziierung und Versteuerung
der Vorrichtung.
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Es sind auch sogenannte E-inhebe-l-Manävriervorrichtungen bekannt,
biei denen die einzelnen Manövrierschialtungen mit einem in verschiedenen
Ebenen,
schwenkbaren Hebel vorgenommen werden. Diese Manövriervorrichtungen haben sich aber
bisher nicht durchsetzen können und sind auch für die Bedienung von Deck aus gänzlich
ungeeignet.
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Es sind außerdem Schaltvorrichtungen bekannt, bei denen mittels Fernsteuerung
auf hydrau-Pischem Wege die einzelnen, SchaJto,rgane an. der Maschine und am Getriebe
betätigt werden. je nach der Stellung des Schalthebels werden dabei das Füllungsgestärigeder
Brennkraftmaschine, das An-laßve,nti.1 od. dgl. gesteuert. Die Vielzahl der für
eine derartige Anlage erforderlichen hydraulischen Lelitungen bringt eine entsprechende
betrieblich#e Unsicherheit mitsich, so,daß beispielsweise schon bei Ausfall einer
einzigen Leitung durch Undichtheit der gesamte Schiffsbetriebin, Fragegestellt ist.
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Weiterhin slind elektrisch. betätigte Steuerungen von Schiffsantriebsmaschinen
bekannt. Derartige Anlagen erfordern. jedoch ebenfalts -einen betträchtlichen baulichen
Aufwand und sind ebenso wie die obenerwähnten hydraulischen Fernsteuerungen sehr
stör,-un-gs-anfällig% Erfindungsgemäß werden die bei den bekannten Ma-növriervorrichtungen
vorhandenen Schwierigkeiten dadurch behoben, daß 4hre, Betätigungsvorrich-tung aus
einem einzigen Handrad besteht, dessen, Drehung in, die verschiedenen. Stellungen
,Amlassen, Betrieb, Umsteuern unabhängig von der jeweiligen. D#Wilr.ichit(ung der
Beennkraftmaschine stets von der Stoppstellung ans in der gleichen Richtung erfolgt.
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Steht,die; Brennkraftmaschim still, so muß man ziu#m Urnsteuern das
Manövriierrad heispielsweiise stets im Uhrzeigersinn drehen, ganz gleich ob man
die Maschinevon Voraus auf Zurück -oder umgekehrt umsteuern will. Durch die, erfindungsgemäße
Ausb-ildung der Manövriervorrichtung ergeben sich außerdem wesentliche bauliche
Vereinfachungen, da. von den Schaltnocken und Ventilendie vonder Manövrierwell-e
betätlitgt werden, nur ein Satz benÖbigt wird, während bei Manövriervorrichtungen,
init verschiedenen Drehrichtungen des Handrades für Vorwärts- und Rückwärtslauf
der Maschine diese Steuernocken und Ventile in doppelter AusfÜhrung vorhanden sein
mußten. Bei der ManÖvriervorrichtung nachder Erfindung wird die Druckmitteljimschaltung
der Umistleuervorrichtung nlicht mehr vom Maschinisten bzw. von Ader Kommandobrücke
aus vorgenommen, sondern :wird während des Umstenervorganges durch die Umsteuervorrichtung
selbst ausgeführt oder doch zumindest eingeleitet. Es geischieht dies beispielsweise
durch die Spannung einer auf die, Umschaltvorrichtung einwirkenden, Feder. Dreht
man nach vollzogener Umsteuerung das Manövrierrad -in die Stoppstellung oder über
diese, hinaus gleich in die Anlaßstellung, so wird hierbei die Federwirkung freigegeben,
so, daß die Umsthaltvorrichtung für die entgegengesetzte Drehrichtung der Brennkraftmaschine
bereits eingestellt isst. Man bTaucht dann nach -dem Stillstand der Maschine das
Manövrierraid nur in die: Stelliung Unisteuern zu legen, und der Umsteuervorgang
läuft selbständig ab, wobei dann wieder die Umschaltvorrichtung für den nächsten
UmsteÄuervorgang vo-rgespannt wird.
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Man kann demnach -mit einem einzigen Manövrierrad sämtliche Steuermanöver
an der Brennkraftma,schine ausführen, ganz gleich, ob dies unmittelbar an der Maschine
oder von, der Kommandobrücke, aus erfolgt.
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In der Zeichnung i,st ein Ausführungsbeispiel einer Manövriervorrichtung
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i ein. Schema der Manövriervorrichtung
in perspektivischer Ansicht teilweiseim Schnitt, Fig. 2 chde Umschaltvorrlichtung
entsprechend der Fig. i -in vorgespanntem Zustande und Fig. 3 die Umschaltvorrichtung
in Zurückstell-ung.
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Die Nockenwelle i trägt an ihrem vorderen Ende das Manövrierrad 2
und dst über das KettenTad 3
und,die Kette 4 mit einem nicht dargestellten
ent-Gprecheniden Manövrierraid an Deck des Schiffes verbunden. Die Verbindung zwischen
der Nockenwelle i und dem Manövrierrad auf Deck kann natürlich auch auf andere Weise,
z. B. mit einem Seilzug, vorgenommen werden. Auf Ader Welle i sind ferner der Nocken
5 für das Hauptanlaßventil 6 und der Nocken 7 fär das Belüftungsventil
8 angeordnet. Weiterhin trägt die Welle i die Nockens#cheibe 9
für
die Birennstoffregelun- g. Die Nöckenrolle io steht über den, Hebel i i,
die Welle 12 und, den Hebel 13 mit der Zugstange 14 in, Verbindung, an, die
das Reguliergestänge 15 der Brennstoffeinspritzpumpe 16 in bekannter Wei,se -unterZwischenschaltungder
Feder 17 elasbisch angehängt iist. Die S.cheibe 18 dient zur Blockierung der Umschaltvorrichtung.
SchIießlich ist noch ein Zahnrad ig auf der Welle i angeordnet, das mit Hilfe des
ZahnrldeS 20 und der Welle :21 zur Dreihung der Blockier,scheibe 2#2 dient.
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Die Umsteuervorrichtung zur Verschiehung der Steuerwelle
23 der Brennkraftmaschine besteht aus dem Zylinder:24 und dem Drehkolben,
25, dessen zylindrischer TeiJ einen Zapfen, :26 aufweist, welcher in einen
KurvenschlitZ 27 der Steuerw.e,II!enhiül,se28 eingreift. Auf der Stellerwelle23
sind der Vorwärtsnocken, 29 und der Rückwärtsnocken 30 für den Antrieb der
dargestellten Brennstoffpumpe 16 angeordnet. Der zylindrische Teil des Drehkolb,ens#:2'5
dreht mittels der Zahnräder 31
und 32 eine Welle 33 mit. der
Kurbel 34. Diese Kurbelwelle 34 hat die Aufgabe, mittels der S tange
35 und der Hebel 36 -und 37 die NockenrOlle 38
für den
Brennstoffpiumpenstößel von den Steuernocken29 oder 30 abouheben, solange
die Verschiebung der Steuerwelle 23 andauert.
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Die Bewegung des Drehkolbens 25 erfolgt durch e,ine Druckflüssigkeit,
z. B. 01, die aus den. Vorratsbehältern- 39 und 4o über die Leitiungen 41
und 4:2 den Druckräumen- zu, beiden Seiten des Drehkolbens. 25 je nach Stelilungi
der Schaltvorrichtung zufließt. Die Vorratsbehälter 39 -und 4o, stehen über
.die Leitung-en 43 und 4,4 mit den beiden Seiten des Doppelschiebers 45-46 in, Verbindung.
Der rechte
Sch.ieber 45 kann außer mit den Leitungen, 43 unid 44
noch mit einer dritten Leitiung 4;7 verbunden ,verden, die das Druckmittel, z. B.
Luft, vom Belüftungsventil 8 zuleitet, während die dritte Leitung 48 am linken
Schieber 46 als Entlüftungsleitung dient und demgemäß ins Freie führt. Die Druckluft
strömt von der Anschlußöffnung 49 für die Anlaßluftflasche ;durch den, Kanal 5o
zum Ventil 8, wenn dieses geöffnet ist.
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Auf der Achse 52 des Sehaltschiebersz 45-46 ist ein doppelarmiger
Hebel 53-54 befestigt, dessen Arm 53 bei entsprechender Stellung der
Blockierscheibe 18 (Fig. ?,) sich an diese anlegt, während der andere Arm 54 über
einen Zapfen 55 miit einer Blattfeder 56 verbunden ist. Diese Blattfeder
56
kann durch einen ZaPfe,n 57 an der Scheibe 58 in der einen
oder anderen Richtung gespannt werden, je nachdem wie die Scheibe
58 gedreht, wird und &r Hebelarm 54 an einen ider Anschläge-
59 oder 6o anliegt. Die Drehung der Scheibe 58 erfolgt über das Kettenradpaar61-6,2
durch den zylindrischen Teil -dies Drehkolbens 25. Die Scheibe
58 ist in bestimmten Stellungen der Sch-)ibe 22 blockiert und wird nur freigegeben,
wenn das Manövrierrad in Umsteuerstellung steht.
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Die Manövriervorrichtung nach der Erfindung iist in, -der Stoppsteltung
gezeichnet, und die Steuerung der B#re,#nnlzraftmasch#ine steht- auf Voraus, .d.
h. diie Nockenirolle 3i8, siteht auf dem Vorausnocken:29. Ebenso stehen alle Nockenrollen
der nicht gezeichneten weiteren Brennstoffpumpen und Ventils,toßstangen auf den
zugehörigen Voraus,-nocken. Soll jetzt die Brennkraftmuschine urngesteuert werden,
so wird das Manövrierrad 2 in die Umsteuerstellung gebracht. Da,s kann, entweder
unmittelbar ander Maschine oder von, Deck aus über ,den Kettentrieb 3-4 erfolgen.
Die Nockenwelle, i wird dabei im Uhrzeigersinn gedreht. Der Nocken7 .drückt auf
idas Belüftungsiventil 8 und öffnet es. Druckluft strörntaas der Anlaßluftflasche
über #die Öffnung 49, den Kanal 5io -und die Leitung 47 zum Schaltschieber 45 und
von (diesem Über die Leitung 44 zum Vorratsbehälter 40. Durch den Druck der Luft
strömt das 01 indem Behäfter 40! ülber die Leitung 41 hinter den Drehkolben
25 und dreht diesen entge gen dem Uhrzeiger. Da in der gezeichneten Stellung
der Schülitschieber46 #die zum Ölbehälter 39, führende Leitung 43 mit der
-ins Freie führenden Entlüftungsleltiung 48 verbindet, wird mit der Bewegung des
DrehkolbeniS 25 entgegen dem Uhrzeiger,das Druckmittel aus Odem Zylinderraum
vor ,dem Drehkolben:25 heraus und in den Vorratsbehälter 39, gedrückt. Mitder
Drehung des Kolbens 25 bewegt sich der Zapfen, 26 im KurvensChlitZ
27
der Steuerwellenhülse 218 und verschiebt dfiese zusammen mit der
Stetterwelle:23 in Richtung ihrer Achse, bis der ZurücknOcken 30 unter der
PumpenantriebisrOlle, 38 steht. Mit,der Drehung des Kolbens :25 hat sich,gleichzeitig
infolge der Zahnradverbindung 31-32 die Welle 3#3 im Uhrzeigersinn gedreht, und,die
Kurbel 34 hat die S#t#2,nge 35 nach vorn geschoben, so daß mittets der Hebel
36 und 37 die Nockenrolle 39 von der Nockenscheibe 29. abgehoben
wurde. Ist,der Umsteuervorgang beendet, d. h. der Drehkolben 25 hat sich
bis zum oberen Anschlag gedreht, dann ist auch die Kurbel 34 in ihre ursprüng11fche
Stellung zurückgekehrt, und die NockenrOlle 38 stellt wieder auf der Nockenschelibe
auf.
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Mit der Drehung des Manövrierrades :2 in, die Umsteuerstellung hat
sich auch mittels -des Zahnr#a#,dpjaa,res ig-2#oi die Welle 21 entgegen dem Uhrzeliger
gedreht- und die Blockierscheibe 22 in eine Stellung gebracht, in der ihr Ausschnitt
der Scheibe 5#8 gegenübersteht und deren Drehbewegung freigibt. Während des Umsteuervorganges
wird über das Kettenradp-aar61-6#2 die Scheibe 58 im Uhrzeigersinn gedreht, bis
ihr Bolzen 57 sich gegen -die Blattfeder 56 legt. Dader Hebelarm
53 deo Umschalthebels idurch die Scheibe 18 in der Umsteuerstellung blockiert
ist (Fig. 2), wird die Blattfeder 56 bei der weiteren Drehung der Scheibe
58 gespannt. Diese Stellungder Umschaltvorrichtung ist in der Fig. 2 dargestellt.
Drehü man jetztnach beendeter Umsteuerung das Manövrierrad 2 in die Stoppstellung
oder darüber hinaus in die Anlaßstellung, so gibt die Mocklerselleibe, 18 den Umschalthebel
53-54 frei, und dieser wird mit Hilfe ,der Feder 56 umgelegt, so-,daß
ider Umschaltschieber nunmehr eine Stellung einnimmt, wie sie die Fig.
3
zeigt. Dam(it ist die Umschaltvorrlchtung bereits, jetzt für einen nachfodgenden,
Umsteuervorgang festgelegt. Eine Drehung des ManövrierraJdeS 2 in die Stellung Umsteuern
würde, dann den vorstehend geschilderten Umsteuervorgang anslösen und,clabei wiederum
#die Feder 56 der Schaltvorriichtung derart vorsp.annen, daß beim Durchfahren
der Stoppstellung die Umschaltvorrichtung automatiseh für ,den entgegengesetzten
Drehsinn der Brennkraftmaschine umgelegt: wird. Bringt man eiinen einfachen Anzeiger
an der Maschine oder auf Deck des Schiffes an, von dem,die jeweils eingestellte
Drehrichtung der Maschinme abgelesen werden kann, so weiß der Beidienende ohne weiteres,
ob er,das Manövrierrad 2 auf Anlassen oder erst auf Umsteuern drehen muß, um,die
gewünschte Fahrtrichtung des Schiffes zu erhalten. Es können also sämtliche Manövrierschaltungen
für die Brennkraftmaschine von einem einzigen Hanidrad aus vorgenommen werden, ohne
daß Fehlschaltungen irgendwelcher Art entstehen können.
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Die Umschaltvorrichbung- kann natürlich auch in anderer Weise ausgebildet
werden, wie dies in dem Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Wesentlich Ist lediglich,
daß diie Umschaltung jewei,ls nach dem vollendeten Umsteuervorgang eingeleitet oder
ganz ausgeführt wird.