DE162735C

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Publication number: DE162735C
Application number: DENDAT162735D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 162735 KLASSE 46 b.

HANS TECHEL in NEUMÜHLEN b.KIEL und MORIZ SALASCHEK in KIEL

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Umsteuerung für mehrzylindrige Verbrennungsund Explosionskraftmaschinen, bei welchen die Steuerwelle für den Vor- und Rückwärtsgang stets in demselben Sinne umläuft und die Nocken auf der Steuerwelle für den Rückwärtsgang der Maschine nur entsprechend verstellt zu werden brauchen.

Die Verstellung der Nocken, die zum Zweck ίο des Umsteuerns nötig ist, hängt ab:

1. von dem Arbeitsverfahren der Maschine (ob Zweitakt, Viertakt),

2. von der Lage der Kurbeln zueinander, von der »KurbelVersetzung«,

3. von dem im Augenblicke des Umsteuerns von jeder Kurbel gegenüber einer als Anfangsstellung gewählten Lage zurückgelegten Weg, also vom »Kurbelweg«.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Wenn z. B. die in der Fig. 1 mit den für Vorwärts und Rückwärts in demselben Drehsinne umlaufenden Einlaßnocken schematisch dargestellte Viertaktmaschine mit drei um je

120° = — Tr gegeneinander versetzten Kurbeln

aus der gezeichneten Gangrichtung in die entgegengesetzte übergehen soll, so braucht der Nocken für Zylinder 1 nicht verstellt zu werden, da bei gleichbleibender Gangrichtung desselben auch für den umgekehrten Gang der Maschine das Einlaßventil richtig bewegt werden würde. Die Nocken 2 und 3 müssen jedoch, wenn auch für den Rückwärtsgang die gleiche Arbeitsverteilung wie für den Vorwärtsgang stattfinden soll, in die Stellungen der Fig. 2 gebracht werden, damit auch für den Rückwärtsgang der Maschine die Einlaßventile richtig bewegt werden. In gleicher Weise müssen die Auspuffnocken, die Luftanlaßnocken (wenn die Maschine mit Preßluft für beide Gangrichtungen angelassen wird), die Zündnocken usw. verstellt werden.

Allgemein müssen bei einer Viertaktmaschine mit für beide Gangrichtungen in demselben Sinne umlaufenden Nocken und den in Fig. ι und 3 angedeuteten Kurbelversetzungen α und ß, wenn die Maschine nach dem Kurbel weg φ umgesteuert werden soll, folgende Verstellungen der Nocken ausgeführt werden:

für Nocken 1) um 2 π — φ,
für Nocken 2) um 2 π — φ — α,
für Nocken 3) um 2 π — φ —-β

im Sinne der Gangrichtung der Nocken oder um die Winkel φ, φ -f- α und φ + β im entgegengesetzten Sinne. Hat nämlich die Kurbel ι sich um den Winkel φ im Sinne des Uhrzeigers gedreht, während der Kolben an- 6a saugt, und es soll in diesem Augenblicke umgesteuert werden, so darf sich das Einlaßventil erst, nachdem die Kurbel um φ den Totpunkt im anderen Sinne überschritten hat, in derselben Phase der Eröffnung befinden. Damit dies möglich ist, muß der der Kurbel 1

(2. Auflage, atisgegeben am 30. Dezember igog.)

entsprechende Nocken auf die Steuerwelle um —^- oder um φ zurückgeschoben oder um

2 .π -— φ vorgeschoben werden, da die Steuerwelle nur ¹Z₂ so schnell wie die Kurbelwelle sich dreht. Kolben 2 soll für Vorwärtsgang ansaugen, nachdem sich die Kurbel 2 um den Winkel 2 π — (q) -j- α) gedreht hat. Ihr Einlaßnocken stand also um π— f——-I vor

I 2 /

dem öffnen. Für den Rückwärtsgang wird aber gefordert,' daß der Kolben 2 erst ansaugt, nachdem die Kurbel 2 sich um den Winkel φ + α -j- 2 π gedreht hat. Dies würde einen von dem Nocken noch zurückzulegenden

Winkel von π -f

ψ +a

bedingen, also einen

um φ -f- α größeren Winkel als der im Augenblicke des Umsteuerns vorhandene. Um diesen muß also der Nocken zurück oder um 2 π — (q) + a) vorgestellt werden; ähnliches ergibt sich für die Kurbel 3. Die Nocken müssen also zuerst zueinander um Winkel, die von dem Kurbelweg unabhängig, von der Kurbel-Verstellung aber abhängig sind (um die Winkel — α und — ß), verstellt werden, und zweitens müssen sämtliche Nocken um einen von dem Kurbelweg abhängigen, von den Kurbelverstellungen aber unabhängigen Winkel (in diesem Falle um den Winkel 2 π ■— φ) verstellt werden, so daß der beabsichtigte Zweck erreicht wird.

Eine solche Vorrichtung zum Verstellen der Nocken ist in Fig. 4 dargestellt. Die Kurbelwelle treibt mittels zweier Kegelräder die Welle F, diese wiederum mittels eines Kegelrades die lose auf der Welle D₁ sitzenden Kegelräder A und B. Achsial verschiebbar auf der Welle D₁ sitzt die Kupplung E, die wechselseitig mit den Rädern A und B in Eingriff gebracht werden kann und so die Mitnahme der Welle D₁ bewirkt. Durch Kupplungen, auf deren linken Hälften die Stirnräder 2 und 3 sitzen, werden die Nockenwellen D₂ und D₃ durch D₁ mitgenommen. Die Welle G mit den beiden Stirnrädern 2¹ und 3¹ dient nur zum Umsteuern.

Soll nun umgesteuert werden, so werden die zwischen den Wellenstücken D₁ und D₂ und D₃ liegenden Kupplungen gelöst und die Zahnräder 2 und 3 mit den Zahnrädern 2¹ und 3¹ in Eingriff gebracht.

Hierauf wird Welle G gedreht, wodurch die Nockenwellen infolge des Ubersetzungsverhältnisses der Zahnradpaare um die richtigen Winkel — α und — β verdreht werden. Nachdem dies geschehen, werden die Wellen D₁, D₂ und D₃ wieder miteinander gekuppelt und die Zahnräder 2, 2¹ und 3, 3¹ zugleich wieder außer Eingriff gebracht.

Nachdem dies geschehen ist, bringt man die Kupplung E mit dem Rade A oder B außer Eingriff, dreht so lange am Handrade H, bis man die Kupplung in das andere Rad einkuppeln kann, und hat dann die Verdrehung um 2 π — φ ausgeführt.

Die Räder A und B sind nämlich so eingerichtet, daß z.B., wenn die Kurbel 1 (Fig. 1 und 3) im oberen Totpunkte sich befindet, die Kupplung E ohne Verdrehung des Rades A ausgerückt und in Rad B eingerückt werden kann. '

Der Winkel φ ist in diesem Falle = 0.

Hat sich nun die Kurbel 1 um den Winkel φ im gezeichneten Sinne gedreht, so hat sich die Welle F um -2- gedreht und dadurch das

Rad A auch um — im einen Sinne und das

Rad B im anderen Sinne um

Die Räder A

und B sind dann um φ gegeneinander verdreht, damit auch zugleich die mit dem einen Rade A verbundene Kupplung E um denselben Winkel φ gegen den passenden Kupplungsausschnitt im Rade B. Infolgedessen ist, ■ wenn nun die Kupplung aus dem einen Rade in das andere eingekuppelt werden soll, eine Verdrehung der ausgerückten Kupplung und mit ihr der Steuerwelle um den Winkel φ oder 2 π — φ im anderen Sinne erforderlich. Dies ist aber gerade der für das Umsteuern nötige Winkel. Ähnliche Vorrichtungen sind zum Umsteuern von Zweitaktmaschinen erforderlich. Bei der Vorrichtung nach Fig. 5 findet das Verdrehen der Räder 2 und 3 dadurch statt, daß Schraubenräder 2¹, 3¹ mit verschiedenen Steigungen axial oder schraubenförmig verschoben werden, wodurch die Räder 2 und 3 infolge ihres verschiedenen Steigungswinkeis um die beiden verschiedenen Winkel α und β verdreht werden. Die Verdrehung um den Winkel 2 π — φ wird auf gleiche Weise wie bei der Ausführungsform der Fig. 4 erzielt. Weitere Mittel zur Verdrehung von Wellenstücken oder Rädern gegeneinander sind Differentialgetriebe nach Fig. 6, Muffen mit verschiedenem Gewinde nach Fig. 7 und 8.

Wie die Maschinen für Vorwärts- und Rückwärtsgang angelassen werden, ist ohne Be- nc deutung für das Wesen der Erfindung. Die Maschinen können z. B. mit verdichteten Gasen, mit Gemisch u. dgl. angelassen werden. Damit die Verstellung der Nocken aus ihrer jeweiligen Stellung in die für die andere Gangrichtung erforderliche ohne übermäßige Beanspruchung der Steuerungsteile oder der ganzen Maschine geschehen kann, ist es erforderlich, daß in der konstruktiven Ausführung hierauf, falls in besonderem Falle nötig, durch zweckentsprechende Entlastung der Ventile, event, wenigstens während des Umsteuerns,

Rücksicht genommen wird, oder diesem Zwecke dienende Hilfskonstruktionen, wie Ablaßventile, Zündungsausschaltungen u. dgl., vorgesehen werden, wobei diese Mittel natürlich auch vereinigt werden können.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Umsteuerung für mehrzylindrige Ver-Lo brennungs- und Explosionskraftmaschinen, welche durch Nocken gesteuert werden, die für den Vor- und Rückwärtsgang der Maschine stets in demselben Sinne umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die L5 Nocken zwecks Umsteuerns einerseits relativ zueinander um Winkel verstellt werden, die allein von der Versetzung der Kurbeln zueinander abhängig sind, und andererseits um Winkel verstellt werden, die allein von dem jeweiligen beim Umsteuern vorhandenen Kurbelweg bestimmt werden, wobei die letztere Verstellung mittels eines die Nockenwellen antreibenden Wendegetriebes erfolgen kann.
2. Eine Umsteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Nocken um die von der Kurbelversetzung abhängigen Winkel dadurch geschieht , daß die durch zweckmäßig verteilte Kupplung verbundenen Teile der Nockenwelle entkuppelt und z. B. durch Zahnradgetriebe gegeneinander verdreht und nach Verdrehung wieder gekuppelt werden, oder daß Schraubenräder axial oder schraubenförmig auf einer die Nockenwellen mittels eben dieser Zahnräder antreibenden Welle verschoben werden oder die Teile der Nockenwellen gegeneinander vermittels Differentialgetriebe oder Muffen mit verschiedenen Gewinden verdreht werden, wobei die Verstellung der Nocken um die von dem Kurbelweg abhängigen Winkel vermittels in nur einem Wendegetriebe liegender Kupplungen geschieht, die so eingerichtet sind, daß das Einrücken derselben nur in den für Vor- und Rückwärtsgang erforderlichen Stellungen erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.