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Ventilsteuerung.
Die Erfindung bezieht sich auf Ventilsteuerungen, bei denen mehrere Ventile, deren Spindeln in einer Ebene liegen, von einem einzigen Antriebsglied aus mittels Hebel betätigt werden, die in der erwähnten Ebene geführt sind und von denen einer den andern bewegt. Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Anordnung der Hebel (Schwingen) für die Betätigung solcher Ventile.
Die Erfindung besteht darin, dass die Spindeln von wenigstens zwei in der gleichen Ebene liegenden, gemeinsam zu betätigenden Ventilen gegeneinander in an sich bekannter Weise geneigt sind und zwischen zwei solchen Ventilen die Drehpunkte zweier Hebel liegen, deren innere Enden miteinander in Eingriff stehen und deren äussere Enden die Ventilspindeln betätigen, wobei ein Hebel dieser Hebelpaare mit seinem äusseren Ende ausserdem noch mit einem ihn betätigenden Glied in Berührung steht.
Gemäss der Erfindung kann das Glied, welches die die Ventile betätigenden Hebel bewegt, ein quer zu diesen Hebeln angeordneter Hebel oder eine Nocke sein, die sieh um eine im rechten Winkel zur Zylinderaehse und in entsprechendem Abstand von dieser angeordnete Achse dreht, wobei diese Nocke eine Kontaktfläche besitzt, die in an sieh bekannter Weise von zur Achse der Nockenwelle entsprechend geneigten Erzeugenden gebildet ist und mit der Oberseite des äusseren Endes eines der Hebel in Berührung steht.
Auf der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
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B B (Fig. 2), und C-C (Fig. 1) einen mit einer Ventilsteuerung gemäss der Erfindung ausgestatteten Zylinderkopf. Fig. 6 zeigt eine andre Form der Schwingenbefestigung ; die Fig. 7 und 7 a zeigen eine weitere Ausführungsform für die Schwingenbefestigung. Die Fig. 8 und 9 zeigen in Grundriss und Aufriss eine Abänderung. bei welcher Nocken mit geneigten oder schrägen Flächen Anwendung finden. Die Fig. 10 und 11 zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform gemäss der Erfindung, und die Fig. 12 und 13 sind weitere Ansichten der Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11.
In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-5 besitzt der Zylinder der Maschine eine domförmige Verbrennungskammer a (Fig. 3) mit vier stehend und in gleichen Abständen rund um die Achse angeordneten Ventilen b, bl, b2, b3, deren Aclisen mit der Zylinderachse sämtlich den Winkel von 450 ein- schliessen, so dass die Achsen zweier diametral gegenüberliegender Ventile, z. B. bund b2, gegeneinander unter einem Winkel von 900 geneigt sind und die Achsen zweier benachbarter Ventile in der gleichen Ebene liegen und unter einem Winkel von 600 gegeneinander geneigt sind. Die Ventile liegen sonach mit ihren Achsen in den Seitenkanten einer umgekehrten vierseitigen Pyramide.
Die Ventile b, b3 (Fig. 1) seien beispielsweise die Einlassventile und die Ventile bi, b2 Auslassventile, wobei jedes Ventilpaar für den Einlass oder für den Auslass gleichzeitig von einem Paar Schwingen oder zweiarmiger Hebel - c, c3 für den Einlass und el, c2 für den Auslass-betätigt wird, welche Schwingen oder Hebel sich in beiden Fällen in der die zugehörigen Ventilachsen enthaltenden Ebene bewegen.
Jedes Paar dieser zweiarmigen Hebel hat seine Schwingachsen d, di, < ss, d3 im rechten Winkel zu der die Achsen der beiden durch sie betätigten Ventile enthaltenden Ebene angeordnet, und die Hebel besitzen an den unteren Fläche ihrer äusseren Enden e, el, e2, e3 ein geeignetes Wälzprofil, um mit den oberen Enden der Ventilspindeln in bekannter Weise Kontakt herzustellen. Die Enden e, el können Einstellvorrichtungen, wie bei e der Fig. 4 dargestellt, tragen.
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Die Hebel c und c3 sowie c und c berühren einander an ihren beiden benachbarten Enden mittels geeigneter Rollkontaktflächen e4, e7 bzw. e5, e6, die an der Unterseite des einen und an der Oberseite des andern Hebelarmes angeordnet sind, wobei die Kontaktflächen derart gestaltet sind, dass in der Mittel-
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Die Anordnung der Hebel ist auf beiden Zylinderseiten dieselbe, wobei das linke Hebelpaar die Einlassventile und das rechte Hebelpaar die Auslassventile betätigt, wie Fig. 1 zeigt.
Je ein verbreitertes Ende des Hebels c3 und des Hebels e2 ragt nach oben vor und bildet eine Fläche e8 bzw. e9 (Fig. 1 und 2). Zwecks Betätigung der Ventilhebel mittels dieser Kontaktflächen e, e9 ist ein weiteres Paar zweiarmiger, durch Steuerstange angetriebener Schwingen/, unter einem beträchtlichen Winkel zu den Ventilhebeln angeordnet. Die beiden äusseren Arme dieses Hebelpaares sind an den Enden so gestaltet, dass sie mit den oberen Flächen e, e9 der Ein- und Auslasshebelenden c3 und e2 zusammenwirken. Die inneren oder benachbarten Enden der beiden Hebel I, 11 liegen nebeneinander und werden durch ein Paar auf der Zeichnung nicht dargestellter Steuerstange angetrieben, die nebeneinander in einer durch die Zylinderachse gehenden Ebene angeordnet sein können.
Die Steuerstange sind zweckmässig parallel zu dieser Achse und arbeiten mit den Einstellorganen ,/ zusammen.
Die Drehachsen der Hebel I bzw. 11 können in einer Ebene liegen, die die Drehachsen eines der Hebelpaare c, e3 bzw. cl, c2 enthält, und die Achsen können im rechten Winkel oder unter einem andern beträchtlichen Winkel zueinander in diesen Ebenen liegen. Diese Ebene kann auch die Kontaktflächen zwischen den äusseren Enden der mittels der Steuerstangen angetriebenen Hebel und den Ventilantriebshebeln bei Mittellage bestimmen, wobei die wirksamen Kontaktflächen zwischen den beiden Hebeln eine geeignete Krümmung für die zwischen ihnen auftretende Bewegung erhalten.
Wahlweise kann auch ein Zwischenstück mit einer kleinen Kippbewegung zwischen diesen beiden Kontaktflächen oder aber auch eine Kugel zwischen zwei V-förmigen Nuten eingeschaltet werden, wobei sich die eine Nut oben in einer Linie mit dem angetriebenen Schwinghebel und die andere unten in einer Linie mit der Ventilantriebsschwinge befindet.
Die Anordnung der Steuerstangen kann je nach dem Zwecke abgeändert werden ; so können z. B. die Steuerstangen in einem zweckmässigen Abstand in einer Ebene im rechten Winkel zur Kurbelwellenachse und parallel oder nicht parallel zur Zylinderachse angeordnet werden. In diesem Falle können die mittels Steuerstange betätigten Hebel in derselben Ebene liegen und einander ähnlich sein.
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d', d2, d3 gelagert sein, oder es kann eine Abwälzlagerung mit ähnlicher Bewegung wie ein Schaukelstuhl vorgesehen sein.
Bei einer zweckmässigen Ausführung dieser in Fig. 6 dargestellten Anordnung gehen die Hebel h mit ihrem Mittelteil durch zu ihren Seitenflächen parallele Schlitze hl in einer Hülse h2 und einem Kolben h3 von genügender Länge, um die volle Schwingbewegung des Hebels zu ermöglichen.
Im Hebel befindet sich eine Öffnung h4, und durch diese reicht ein im Kolben ho befestigter Bolzen h5. Dieser Bolzen hat eine ebene Fläche h6, zweckmässig senkrecht zur Resultierenden der Kräfte, die auf die Hebelenden wirken, und diese Fläche h6 des Bolzens arbeitet mit einer Rollfläche h7 zusammen, die an der Unterseite der Öffnung h4 im Hebel h ausgebildet ist, so dass der Bolzen als Widerlager und Halteorgan für den Hebel im Schlitz wirkt.
Die Fig. 7 und 7 a zeigen eine Abänderung der Anordnung nach Fig. 6. Bei dieser Anordnung ist der Hebel i mit Hilfe eines Bolzens i5 gelagert, der den Kolben i3 durchsetzt, welcher sich in einer am Zylinderkopf angeordneten Hülse i2 befindet, u. zw. ist der Hebel in einem Schlitz in Kolben und Hülse angeordnet wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Der Kolben ist an seinem inneren Ende mit einem Querzapfen iS versehen, dessen Enden in Schlitze ragen, die in der Hülse auf einem Durchmesser angeordnet sind, der senkrecht zu dem Schlitz, in welchem der Hebel arbeitet, steht. Die Öffnung i4 im Hebel und die zusammenwirkenden Flächen i6 und i7 des Bolzens und der Öffnung sind die gleichen wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Durch Verdrehen der Hülse i9 kann nun die Höhenlage des Hebels eingestellt werden.
Die Anordnung gemäss der Erfindung kann nicht nur auf zwei Einlass-und zwei Auslassventile Anwendung finden, sondern auch eben so vorteilhaft auf eine grössere Zahl von Ventilen angewendet werden, z. B. auf drei Einlass-und drei Auslassventile, wobei die Anordnung zwischen der Steuerschwinge und der ersten Ventilschwinge so getroffen wird wie oben beschrieben und die zweite Ventilschwinge die dritte Ventilschwinge betätigt.
Die Anordnung gemäss der Erfindung kann auch auf ein Dreiventilsystem angewendet werden, wobei dann ein Ventil durch eine Steuerschwinge betätigt wird, die mit einer Ventilschwinge zusammenarbeitet, welche keine Verlängerung besitzt, während für die zwei Ventile die Steuerschwinge die erste Ventilschwinge betätigt und diese wieder in die zweite Ventilschwinge eingreift und sie betätigt.
Die Fig. 8 und 9 zeigen in Abänderung des Antriebes eine Nockenwelle j, quer zur Zylinderachse gelagert und im rechten Winkel zu den beiden Schwingenpaaren kl, k2 bzw. k, k3 und ferner in einer Ebene
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trieben werden. Die äusseren Enden der Schwingenarme k2, k3 sind an ihren Oberseiten mit für den Kontakt mit Antriebsnocken j4, j5 geeigneten Daumenflächen m, m1 versehen. Die Nocken sind auf der Nockenwelle über den vorragenden Hebelenden angeordnet und die Nockenprofile werden durch Erzeugende von solcher Neigung gegen die Drehachse gebildet, dass im wesentlichen Linienberührung zwischen den Nockenflächen und den Daumenflächen m, m1 an den Hebelenden stattfindet.
Obwohl die Anordnung der Fig. 8 und 9 mit Bezug auf eine Einzylindermaschine beschrieben worden ist, kann sie in gleicher Weise auf Mehrzylindermaschinen Anwendung finden, und bei Antrieb durch eine hochgelagerte Nockenwelle können die Nocken entweder in direktem Kontakt mit den Ventilantriebshebeln stehen oder mit diesen durch zusätzliche zwischengeschaltete Schwingen zusammenwirken.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ventilantriebes zeigen die Fig. 10-13 ; bei dieser Anordnung sind Schwingenpaare n\ n2 bzw. n, n3 zwischen je zwei Seitenplatten o, o angeordnet, von denen ein Ende am Zylinderkopf mittels der Arme p bzw. p1 derart befestigt ist, dass die Seitenplatten um die Achse der Schwinge n2 bzw. n3 schwingen können, während das andere Ende der Platten über den an ihnen für die Schwinge n1 bzw. n vorgesehenen Stützpunkt hinausragt und mittels Auge q und Ständer , versehen mit Links-bzw. Rechtsgewinde, einer Doppelmutter q2 und Sicherungsmuttern q3 an ihren beiden Enden, am Zylinderkpof nachstellbar, befestigt ist (s. Fig. 12).
Bei dieser Anordnung sind die Steuerschwingen r und rl, die in bereits beschriebener Weise durch
Steuerstange betätigt werden, auch zwischen Plattenpaaren s bzw. 81 angeordnet, die an Ansätzen t, t1 des Zylinderkopfes befestigt werden.
An Stelle der zwei gesonderten Arme p kann auch eine am Zylinderkopf mittels Schraube p2 befestigte Gabel pl verwendet werden (Fig. 11).
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ventilsteuerung, bei der mehrere Ventile, deren Spindeln in einer Ebene liegen, von einem einzigen Antriebsglied aus mittels Hebel betätigt werden, die in der erwähnten Ebene geführt sind und von
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miteinander in Eingriff stehen und deren äussere Enden die Ventilspindeln betätigen, wobei ein Hebel dieser Hebelpaare mit seinem äusseren Ende (e8, e9 ; m., m1 ; n3, n2) ausserdem noch mit einem ihn betätigenden Glied in Berührung steht (Fig. 1-3 ; Fig. 8,9 ; Fig. 10).