Maschine mit wenigstens einem hin- und hergehenden Kolben. Die Erfindung betrifft. eine Maschine mit wenigstens einem hin- und hergehenden Kolben, bei welcher die Verteilung des Treib- oder Arbeitsmittels verstellbar sein muss, wie zum Beispiel bei einer Dampf maschine, einer Brennkraftmaschine oder einem Verdichter.
Zum Steuern eines Ventils, das nur für eine Zylinderseite dient, hat man vorgeschla gen, einen verstellbaren Hebel anzuwenden. der von einem Schwingnocken angetrieben wird und unmittelbar auf die Ventilstange wirkt. Der Drehpunkt des Hebels ist dabei längs einer Bahn verstellbar, die konzen trisch zur Drehachse des Schwingnockens ist, und zwar derart, dass die Fläche des Hebels, die auf die Ventilstange -wirkt, dauernd in der gleichen Ebene liegt.
Eine Verstellung des Hebels hat zur Folge, dass das Ventil früher oder später öffnet und schliesst, so dass nur die Phase der Ventilbewegung gegenüber der Kurbelbewegung verschoben wird, der Kurbelwinkel aber, während wel chem das Ventil geöffnet ist, urgeändert bleibt. Die mögliche Phasenverschiebung ist jedoch nur gering, da die wirksame Fläche des Schwinghebels im Bereich der Stirnfläche der Ventilstange bleiben muss.
Dieser be kannte Mechanismus ist daher nur für die Einstellung des richtigen Voreinströmungs winkels bei Maschinen geeignet, bei denen der Schwingnocken von einer Kulissenfüh rung angetrieben wird, welche gestattet, die Füllung in weiten Grenzen zu ändern und gleichfalls die Drehrichtung umzukehren.
Die Erfindung hat zum Zwecke, bei einer Kolbenmaschine mit getrennten Steuerorga nen für jedes Zylinderende, die zum Beispiel sowohl den Hintritt wie den Austritt oder aber nur den Eintritt bezw. nur den Aus tritt steuern, und von denen jedes Steuer organ oder jede Gruppe gleichartiger Steuer organe unter Zwischenschaltung eines ver stellbaren Schwingkörpers von einem Nocken betätigt wird,
wobei die Verstellung des Schwingkörpeiv in einer senkrecht zur Nok- kenwelle stehenden Ebene erfolgt, den Be- tätigungsmechanismus für die Steuerorgane derart auszuführen, dass der Kurbelwinkel, während welchem das Steuerorgan geöffnet ist, geändert werden kann.
Erfindungsgemäss läuft der Nocken zu diesem Zweck konti nuierlich um, und ein Verstellen des Schwing körpers bewirkt ein Verändern des Weges des unmittelbar vom Schwingkörper beweg ten Teils des Steuermechanismus und damit ein zeitliches Ändern der Bewegung dieses Teils gegenüber der Kolbenbewegung.
Der Schwingkörper kann dabei eine pro filierte, z. B. gewölbte Druckfläche besitzen, mit welcher er unmittelbar oder mittelbar auf das Steuerorgan wirkt.
Diese Druckfläche kann so geformt sein, dass bei jeder Einstellung des. Schwingkör pers das Öffnen des Steuerorganes, sei es ein Schieber, ein Hahn oder ein Ventil, bei der gleichen Kurbelstellung erfolgt, so dass bei den verschiedenen einstellbaren Füllungen ein gleichbleibender Voreinströmungswinkel erzielt wird.
In entsprechender Weise kann bei einem Austrittsorgan für eine Zylinderseite bei gleichbleibender Vorausströmung eine verän derliche Verdichtung erzielt werden.
Bei einer besonders zweckmässigen Aus führungsform des Erfindungsgegenstandes ist der Schwingkörper als Schwinghebel aus gebildet, dessen eines Ende längs einer ge krümmten Bahn verstellbar ist.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand von zwei in der Zeichnung schematisch dar gestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist. auf der Nockenwelle 1, welche die Nocken scheibe 2 trägt., der Verstellarm 3 lose ge lagert. Der Schwinghebel 4 ist um den Zap fen 5 des Verstellarmes 3 schwenkbar und wirkt mittels einer Druckfläche 6 auf der Druckstange 7, welche die Bewegung auf den anzutreibenden Teil 8 überträgt, der un ter der Wirkung einer Feder 9 steht.
Der Schwinghebel 4 trägt eine Rolle 10, welche durch den Druck der Feder 9 dauernd gegen die Umfangsfläche der Nockenscheibe 2 anliegt. An dem Verstellarm 3 greift eine Stange 11 an, die mit der Verstellwelle 1 2 verbunden ist, welche mittels der Stange 13 verdreht werden kann. Zu diesem Zweck kann diese Stange mit einem Regler oder einem Servomotor verbunden sein. In dieser Weise können auch zwei oder mehr Steuer organe, welche nebeneinander angeordnet sind, jedoch in verschiedenen Phasen arbei ten müssen, z. B. zufolge des Winkels, wel chen benachbarte Kurbeln einer Mehrzylin dermaschine miteinander einschliessen, von einem gemeinsamen Regler oder Servomotor betätigt werden.
Die Stange 8 trägt den nicht gezeichne ten Einlassschieber einer Dampfmaschine. Bei einer Verstellung des Armes 3 be wegt der Drehzapfen 5 des Schwinghebels 4 sich auf dem Kreisbogen 14, der im Mittel parallel zur Druckstange 7 verläuft. Falls der Drehzapfen -5 auf dem Kreisbogen 14 zum Beispiel nach oben verstellt wird, ver schiebt sich die Rolle 10 in Umfangsrichtung der Nockenwelle 1 in einer senkrecht zur Nockenwelle stehenden Ebene.
Diese Ver schiebung hat beim Umlaufen der Nocken scheibe 2 im Sinne des angegebenen Pfeils eine Phasenverschiebung der Schieberbewe gung zur Folge, in dem Sinne, dass der vom Schieber beherrschte Eintrittskanal früher geöffnet und früher abgesperrt wird. Da sich jedoch bei der erwähnten Verstellung der Auflagepunkt der Druckfläche 6 nach oben verschiebt, kommt die ganze Bahn des Steuerschiebers höher zu liegen, wodurch das Öffnen des Dampfeintrittskanals später, das Absperren jedoch früher stattfindet. Die Füllung wird somit verkleinert.
Durch ent sprechende Wahl des Verstellbogens 14 und der Krümmung der Druckfläche 6 wird so mit ermöglicht, dass bei Verstellung des He bels 3 wohl die Füllung verändert wird, das Öffnen des Kanals jedoch praktisch bei der gleichen Kurbelstellung, nämlich kurz vor der Totpunktlage, erfolgt.
Zur Verstellung des Auslassschiebers am andern Zylinderende der Dampfmaschine ist ein im Prinzip gleich ausgebildeter Mecha nismus vorgesehen.
Falls das Steuerorgan ein Pumpenplun- ger, z. B. einer Einspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine oder einer Antriebs pumpe bei einer hydraulischen Ventilsteue rung, ist, kann, in ähnlicher Weise wie oben beschrieben, der wirksame Pumpenhub bei einem vorzuschreibenden Anfangspunkt der Lieferung geändert werden.
Falls das Steuerorgan nicht als Schieber, sondern als Ventil ausgebildet ist, kann das Ventil nicht unmittelbar von der Druck stange 7 angetrieben werden, da es in seinem Sitz einen festen Anschlag hat. Darum ist es in diesem Falle erforderlich, im Übertra gungsmechanismus einen Schwingdaumen einzuschalten, der dieBewegung des Schwing hebels auf die Ventilstange überträgt.
In Fig.2 ist gezeigt, dass die Verstell bahn auch ein Schlitz 14' sein kann, in wel- chem der Drehzapfen 5 des .Schwinghebels 4 verstellt werden kann. Die Druckfläche 6 des Schwinghebels ist hier mit einem Teil 6' ver längert und arbeitet mit einem Schwingarm 15 zusammen, und zwar unter Zwischen schaltung einer von diesem Arm getragenen Rolle 16, so dass dieser Mechanismus für beide Drehrichtungen der Antriebswelle 1 geeignet ist. Die Wirkungsweise ist im übri gen die gleiche wie an Hand der Fig. 1 be schrieben.
Der Schwingkörper könnte auch mit dem Verstellhebel 3 (Eig. 1) mittels eines Lenker paares verbunden sein, welche Lenker gleiche oder verschiedene Längen haben können, so dass der Schwingkörper bei seiner Schwing bewegung parallel bezw. nicht parallel zu sch selbst bewegt wird.
Auch könnte der Schwingkörper in einem Schlitz des Verstellhebels 3 geführt sein und dadurch eine Bewegung von besonderem Charakter erhalten.
Es ist auch möglich, den dargestellten Mechanismus zum Antrieb mehrerer gleich artiger Steuerorgane zu verwenden, wobei dann die den verschiedenen .Steuerorganen zugeordneten Druckstangen 7 miteinander gekuppelt werden.