Umateuerungavorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Umsteuerungs- vorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbe sondere Dieselmaschinen.
Die Ändei@ang des Drehsinns einer Brenn kra ftmasehine kann bekanntlich dadurch be wirkt werden, dass die die Ein- und Ausl.ass- -lieder betätigenden Steuerorgane auf einer Steuerwelle angeordnet. sind, welche mittels einer Schleppkupplang angetrieben wird, die v iilirend d,es Umsteuervorganges selbsttätig , am den Un-Lsteuerwinkel verdreht wird.
Man liat bereits verschiedene Lösungen vorgesehla- ren, um bei solchen Schleppkupplungen das Flattern der Kupplungshälften zwischen den beiden Ansehlägen zu verhindern und ein die Drehmomentsschwankungen überwinden des Anliegen der Klauen in den Endlagen zn So hat man bereits angeregt, durch entsprechende Ausbildung des Scheitels der auf der Steuerwelle um den Umsteuer- wit)
kel v erdrehbar angeordneten Steaaerorgane (lie Stösse zwischen Nocken und treibendem :lnsch'lag zu verhindern.
In den meisten Fällen werden jedoch zu dem genannten Zweck federnde Elemente zwi schen den Kupplungshälften angeordnet. So werden beispielsweise in Verbindung mit ab- I,esebrägten Klauen der Kupplungshälften axiale Federn vorgesehen, die erst. nach t'ber- winden eines bestimmten Drehmomentes ein .Ausrücken der einen Kupplungshälfte und da mit ein Verdrehen der Steuerorgane ermög- liehen.
Solche Vorrichtungen sind auch schon in Verbindung mit. einer die Steuerwelle beim Umsteuern anhaltenden Bremse vorgeschlagen worden.
Eine andere bekannte Vorrichtung weist radiale federnde Bolzen in der einen Kupp lungshälfte und entsprechende Aussparungen in der dagegen verdrehbaren Hälfte auf. Um ein einwandfreies Umsteuern bei dieser Vor richtung zu ermöglichen, muss jedoch durch ein besonderes Gestänge vor dem Umsteuern der Raststift herausgezogen werden, wodurch die Kupplung wesentlich komplizierter wird. Auch Schleppkupplungen, bei denen die Kupplungshälften mittels eigener Hebel aus gerückt werden und Kupplungen, deren Spannfeder als Torsionsfeder ausgebildet ist, wurden bereits angewendet.
Bei letzterer An ordnung ist zum Zwecke des Spannens der Feder beim Umsteuern zusätzlich eine Bremse und eine weitere Kupplung erforderlich.
Allen diesen bekannten Kupplungen ge meinsam ist jedoch der Nachteil, dass die in stallierte Federkraft nur unvollkommen aus genutzt wird, da diese nicht in Richtung der auftretenden Kräfte, d. h. in Umfangsrichtung wirkt. Dadurch sind entsprechend grössere Federn erforderlich bzw: die Wirkung dersel ben beeinträchtigt.
Diese den bisher bekanntgewordenen Um steuerungsvorrichtungen anhaftenden Mängel werden erfindungsgemäss in einfacher 'vNTeise dadurch behoben, dass mindestens eine Druck feder lenkerartig zwischen einem Zahnkranz und der Steuerwelle derart angeordnet ist, dass die Federkraft in beiden Endstellungen mindestens annähernd tangential zum Umfang der Steuerwelle gerichtet ist.
Bei Dieselma schinen und Verwendung mehrerer Federn, kann die Gesamtkraft derselben so bemessen sein, dass trotz des dem Dieselbetrieb anhaften den ungleichförmigen Laufes die 11litnehmer- flächen am Antriebsrad und an :der Welle stets in kraftschlüssiger Berührung miteinander bleiben und ein sog. Flattern ausgeschlossen ist. Die Umsteuerung der Welle kann in der Weise erfolgen, dass im Augenblick des An lassens der Brennkraftmaschine die Welle mit tels einer Bremsvorrichtung festgehalten wird.
Der Zahnkranz wird sodann durch die über tragene Drehbewegung von der Kurbelwelle in der neuen Umdrehungsrichtung mitgenommen und um den Umsteuerwinkel a gegenüber der Welle verdreht.
Eine derartige Ausbildung der Umsteue- rung hat vor allem den Vorteil, dass die ver wendeten Federelemente voll zur Wirkung kommen und unabhängig von der jeweiligen Drehrichtung der Brennkraftmasehine stets im gleichen Sinn beansprucht. werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der L'msteuervorrichtung nach der Er findung dargestellt, und zwar zeigt.: Fig.1 in schematischer Weise einen voll ständigen Umsteuerungsvorgang in drei Ein zelstellungen, Fig. 2 eine Seitenansicht der Umstene- rungsvorrichtung, Fig. 3 eine Ansicht der Umsteuerungsvor- richtung nach der Schnittlinie III-III der Fig. 2.
Die Kurbelwelle 1 dreht sieh beispielsweise bei der linken der drei dargestellten Einzel stellungen in der angegebenen Pfeilrichtung im Uhrzeigersinne. Die direkte Verbindung zwischen Kurbelwelle 1 und Antriebsrad 2 der Steuerwelle 3, entweder mittels Stirn rädergetriebe oder mittels Kettentrieb, ist. durch die strichpunktierte Linie angedeutet. Das Antriebsrad 2 weist eine ringsektorartige Ausnehmung 4 auf, in welcher ein Anschlag 5 der Welle 3 gleiten kann.
Die nötige An- presskra.ft für die kraftschlüssige Verbindung dieser Teile 2 und 3 wird durch Di-tiekfedern ausgeübt, welehe schematiseh jedoch nur dureh die eine Feder 6 angegeben sind. Wird jetzt die Brennkraftmaschine umgesteuert und in der geänderten Drehrichtung angelassen, so wird von der Anlassluft ein Teil abgezweigt und einer Bremse zugeführt, welche die Welle 3 für kurze Zeit festhält.
Das ausgeübte Bremsmoment ist um einen gewissen Betrag grösser als das Gesamtrüekstellmoment aller Druckfedern zusammen. Das Antriebsrad 2 wird daher von der Kurbelwelle 1 aus so lange mitgenommen, bis :der Anschlag 5 an der andern Seite der segmentartigen Ausnehmung 1 wieder zur Anlage kommt. Der Winkel, um den sieh dabei Teil 2 und Teil 3 gegenein ander verdrehen lassen, ist der notwendige Umsteuerungswinkel a.
Nach Durchfahren der instabilen Mittellage der Rüekstellfedern 6, wie sie in der mittleren Darstellung angegeben isst, kommt das Antriebsrad 2 und der An schlag 5 an der gegenüberliegenden Begren- zungsfläelie wieder zur Anlage.
Massgebend für die Grösse des hierbei auftretenden Auf set.zschlages ist nicht etwa die durch die be schleunigende Federkraft der sich ausdehnen den Rückstellfedern der Welle 3 erteilte Win kelgeschwindigkeit, sondern - da ja die Welle 3 durch die Bremse festgehalten und die Brennkraftmaschine langsam angelassen wird -- die von der Kurbelwelle nach Durchlaufen des Umsteuerungswinkels erreichte Winkei geschwindigkeit.
In .den Fig. 2 und 3 ist die konstruktive Lösung dieser Umsteuei@mgsvorrichtung in ihren prinzipiellen Elementen dargestellt. -Mit der Steuerwelle 3 ist starr verbunden die Bremsscheibe 7, gegen deren Bremsfläche 8 sich die nicht dargestellten Bremsbacken legen können.
Diese werden von einem Bremszplin- der aus betätigt, welcher währendi des Anl a ssvor- gange3 der Brennkraftmaschine durch einen Teil der Anlassluft beaufschlagt wird und da durch die Bremswirkung auslöst.
Der An-, trieb der Welle 3 und des Antriebsrades 2 erfolgt. mittels des Zahnkranzes 9, welcher über ein vorgeschaltetes Stirnzahnräderge- triebe direkt mit der Kurbelwelle in Verbin dung steht. Die KraftübertragLtng vom Zahn kranz 9 auf das Antriebsrad 2 und damit anf die Welle 3 ist in Fig. 3 dargestellt und erfolgt mittels des Anschlages 5.
Durch die vier Rüekstellfedern 6 wird ein mit der Welle 3 fest verbundener Anschlag 5, welcher in einer ringsektorartigen Ausnehmung 4 glei tend angeordnet ist, kraftschlüssig gegen ,die eine Anlagefläche des Antriebsrades 2 ge presst.
Bei einem Umsteuerungsvorgang wird die Welle 3 mittels .der Bremse 7/8 für einen Augenblick festgehalten, so dass sich der Zahn kranz 9 gegenüber dem Antriebsrad 2 und der Welle 3 so lange verdrehen kann, bis die Fläche<B>1.0</B> .des Anschlages 5 und die Fläche 11 wieder zur gegenseitigen Anlage kommen. Dieser Verdrehungswinkel ist grössenmässig der jeweilige Umsteuerungswinkel der Brenn- kraftmaschine.