DE185459C

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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVU 85459 ·- KLASSE 465. GRUPPE

Steuerung für Gaskraftmaschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Januar 1906 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft die Regelung von Gaskraftmaschinen, bei welchen die Einlaßventile von je zwei Nocken bewegt werden.

Auf den Zeichnungen ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform veranschaulicht ; es sind:

Fig. ι ein teilweiser Schnitt der Steuerung zum Regeln des Luft- und Brennstoffeinlaßventiles einer Petroleum-, Spiritus- oder Gaskraftmaschine,

Fig. 2 ein Schnitt dieser Vorrichtung im rechten Winkel zur Fig. 1,

Fig. 3, 4 und S Grundriß, Ansicht und Schnitt einer Einzelheit der Steuerung,

Fig. 6 und 7 Darstellungen von Daumenscheiben zum Bewegen des Luft- und Brennstoffeinlaß ventiles.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist in dem Rahmen a der Maschine eine Daumenscheibenwelle b gelagert, die sich bei der dargestellten Ausführungsform mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle dreht. Auf der Welle b sitzende Daumenscheiben c und d wirken durch ein besonderes Getriebe auf das Einlaßventil 0 ein. In Führungen g am Maschinenrahmen sind Kolben e, / vorgesehen, die an ihren unteren Enden je eine Rolle h für den Angriff der Daumenscheiben c und d tragen. An das obere Ende q des Kolbens/ ist ein Querstück j drehbar angelenkt, dessen anderes Ende geschlitzt ist und einen Block k aufnimmt, dessen Bolzen m von dem Kolben e erfaßt wird. An seiner Oberseite u kommt das Querstück j mit dem Ende η eines Hebels ρ in Eingriff, der bei r an einem Hohlzylinder s angelenkt ist und mit ihm in einer festen Führung t gleitet. Die mit dem Hebel ρ in Eingriff kommende Oberfläche u des Querstückes j ist vorteilhaft nach einem Kreise gekrümmt, dessen Mittelpunkt die Drehachse r des Hebels ρ bildet. Die Fläche u kann, wie in Fig. 1, gezahnt sein, während die untere Kante η des Hebels ρ dann zu einer Schneide ausgebildet ist, um mit einem der Zähne in Eingriff zu kommen. Der Zylinder s läßt sich mit der Spindel ν des Einlaßventiles verbinden, doch ist es vorzuziehen, das Spindelende bis in den Zylinder zu verlängern und das obere, gerundete Ende des Hebels ρ auf das Spindelende einwirken zu lassen. Geht bei dieser Anordnung das Querstück j, mit dem der Hebel ρ in Eingriff steht, nach oben, so wird das Ventil 0 gehoben. Die Feder w ist bestrebt, das Ventil auf seinen Sitz zurückzudrängen.

Die Daumenscheibe d ist so gestaltet, daß sie eine geeignete öffnungs- und Schließungszeit sowie einen passenden Hub des Ven-

tiles ο ergibt, wenn die Maschine bei voller Belastung läuft. Die Daumenscheibe c dagegen hat eine solche Form, daß sie eine geeignete öffnungs- und Schließungszeit sowie einen geeigneten Hub des Ventiles ergibt, wenn die Maschine unbelastet läuft. Läuft die Maschine bei voller Belastung, dann wird der Hebel'p von dem Regler aus so beeinflußt, daß das Ende η des Hebels

to nahe über dem Kolben / steht. Läuft die Maschine dagegen unbelastet, dann bringt der Regler das Ende η des Hebels ρ an den Kolben e heran.

Die Fläche u des Brückenstückes kann, wenn gewünscht, weiter nach links ausgedehnt werden, als in Fig. 1 gezeichnet ist, derart, daß das Ende η immer mit dem Brückenstück in Eingriff kommt. Auch kann die Fläche μ bereits vor der Achse des Kolbens |

abgebrochen werden, so daß das Ende des Hebels in seiner äußersten, linksseitigen Lage dann nicht mit dem Brückenstück in Berührung kommt und das Ventil dann überhaupt nicht gehoben wird. Diese letztere Anordnung kann wünschenswert sein, in dem Falle, daß das explosible Gemisch zu schwach wird, um zu brennen.

Die Art und Weise, wie der Regler auf den Hebel ρ einwirkt, wird später unten beschrieben werden. ,

Die Umfange der Daumenscheiben c und d sind genau aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich. Die Kurve der Daumenscheibe c in Fig. 6 ist verschieden von der Fig. 7, wobei bemerkt wird, daß die Form gemäß Fig. 7 die gebräuchliche ist.

Die Daumenscheibe c nach Fig. 6 würde, wenn man sie allein benutzte, das Ventil beim Punkt 2 öffnen und es beim Punkt 3 schließen. Der Hub des Ventiles würde dabei, wenn keine Leerbewegung vorhanden wäre, gleich dem Abstand von Punkt 5 bis Punkt 6 sein, welch letzterer auf der gemeinsamen Grundlinie i, i der beiden Daumenscheiben liegt. Die Daumenscheibe d nach Fig. 6 würde, allein benutzt, das Ventil im Punkt 4 öffnen und im Punkt 3 schließen. Der Hub des Ventiles würde dabei, wenn keine Leerbewegung vorhanden wäre, gleich dem Abstand von Punkt 7 bis zum Punkt 2 sein. Durch Anbringung des in Fig. 1 und 2 gezeigten Querstückesj, auf das die Daumenscheiben c und d gemeinsam einwirken, kann das Ventil seine Bewegung teilweise von dem Daumen c und teilweise von dem Daumen d erhalten. Das Verhältnis der Bewegung, die das Ventil von dem Daumen d und dem Daumen c erhält, hängt von der Stelr lung des Hebels ρ auf dem Tragstück j ab.

Ist beispielsweise der Hebel ρ in bezug auf das Tragstück j derart eingestellt, daß die durch die Daumenscheibe c hervorgebrachte Bewegung ein Drittel der durch die Daumenscheibe d hervorgebrachten Bewegung ausmacht, dann kann der Umriß einer angenommenen Daumenscheibe so gezeichnet werden, daß sie dieselbe Wirkung auf das Ventil hervorbringt wie die vereinte Wirkung der beiden Daumenscheiben. Werden die Schnittpunkte χ, χ, χ auf dem Umfange der Daumenscheibe e sowie die Punkte y, y,y auf dem Umfang der Daumenscheibe d auf denselben Radien bestimmt, Und werden dann die Punkte f, \, \ auf denselben Radien derart festgelegt, daß die Strecke \-y in jedem Falle gleich 3 χ x-% ist, dann liegen die Punkte χ auf der angenommenen (resultierenden) Daumenscheibe. Es ist so ersichtlich, daß die vereinigte Wirkung der beiden Daumen das Ventil im Punkt 4 öffnet und im Punkt 3 schließt. Die größte Öffnungsweite des Ventiles ist dabei gleich dem Abstand zwischen den Punkten 2 und 8. . Durch Änderung des Eingriffspunktes des Hebels ρ mit dem Tragstück j kann der Hub des Ventiles geändert werden. Die öffnungs- und Schließungszeit läßt sich jedoch nicht ändern.

Gemäß Fig. 7 besitzt die Daumenscheibe d denselben Umriß wie bei Fig. 6, während die Scheibe c anders gestaltet ist. Die radiale Tiefe der Daumenscheibe c nach Fig. 7 ist vom Punkt 9 bis zum Punkt 10 nicht nur geringer als die der Scheibe d für denselben Winkel abstand, sondern auch geringer als die radialen Teile des nicht arbeitenden Teiles der Daumenscheibe d, d. h. der Teil der Daumenscheibe, vom Punkt 9 bis 10 liegt innerhalb der Grundlinie i, i der Daumenscheibe d. Die Folge davon ist, daß, wenn die Punkte \, \ wie zuvor so bestimmt werden, daß y-% in jedem Falle = 3 X x-% ist, daß dann wieder die Linie \, \ als Umriß der angenommenen Daumenscheibe erhalten wird, die die Grundlinie 2 im Punkt 1,1 schneidet. Das Ventil Wird daher in diesem Falle im Punkt 11 geöffnet und im Punkt 3 geschlossen. Sind die Daumenscheiben deshalb entsprechend (Fig. 7) gestaltet, dann ändert eine Änderung in der Lage des Hebels ρ nicht allein die Hubweite des Ventiles, sondern auch die Zeit, bei der der Hub des Ventiles beginnt. Es ist vorteilhaft, den Halbmesser allmählich vom Punkt 3 bis zum Punkt 9 zu verkleinern.

Eine Änderung in der Öffnungszeit des Ventiles läßt sich mit Hilfe der in Fig. 6 gezeigten Daumenscheibe erhalten, wenn man den Kolben e kurzer macht als den Kolben/. Letzteres ist gleichbedeutend mit einer Verminderung der radialen Tiefe der Daumenscheibe c an ihrem ganzen Umfange. Es ist deshalb ersichtlich, daß eine Änderung in der

Öffnungszeit auf diese Weise erhältlich ist; dies würde jedoch von einer Änderung in der Schließungszeit begleitet sein. Letzteres mag in gewissen Fällen Vorteil bieten; wo jedoch dies nicht der Fall ist, könnte man diese Änderung in der Schließungszeit da¹ durch aufheben, daß man die Höhe des Nockens auf der Daumenscheibe c um so viel vergrößert, wie der Kolben e verkürzt wird.

ίο Der Regler 12 der Maschine, der durch einen konischen Zahntrieb 13, 14 von der Welle b aus angetrieben wird, wirkt auf den Hebel ρ unter Vermittlung der Gleithülse 14, des Doppelhebels 15 und der von Rollen 16 geführten Schiene 30 ein. Eine Form der Verbindung der Stange 30 mit dem Hebel ρ ist in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt

Auf der Stange 30 ist bei dieser Vorrichtung ein Rahmen 17 einstellbar gelagert, an den bei 21 die Hebel 22, 23 angelenkt sind; ■ eine Feder 24 sucht die Hebel gegeneinander zu ziehen. Die Bewegung dieses Hebels gegen den anderen wird durch je einen vom ^Rahmen 17 getragenen Anschlag 25 bestimmt, während die Auswärtsbewegung des Hebels durch Anschläge 26 an dem Rahmen 17 begrenzt wird. Mit dem Hebel ρ ist durch Zapfen 31 (Fig. 1 und 3) eine Rolle 27 verbunden, die zwischen den Hebeln 22, 23 zu liegen kommt. An der Vorderseite der Hebel 22, 23 ist zwischen den Anschlägen 26 eine Schutzplatte 28 vorgesehen, die in Fig. 4 nicht gezeichnet ist.

Wird bei dieser Anordnung die Stange 30 von dem Regler 12 beispielsweise nach rechts bewegt, dann wirkt der Hebel 23 derart auf die Scheibe 27 ein, daß der Hebel ρ nach rechts gezogen wird. Kanri sich der Hebel ρ jedoch zu jenem Zeitpunkt nicht nach rechts bewegen, dann gibt die Feder 24 nach, und der Hebel 23 wird gegen den Rahmen 17 verdreht. Sobald sich der Hebelj? jedoch bewegen kann, zieht die Feder 24 den Hebel 23 in seine Normallage und bewegt dadurch den Hebel ρ nach rechts. Wird die Stange 30 von dem Regler nach links bewegt, dann ist die Wirkung auf den Hebel ρ dieselbe, jedoch entgegengesetzt. Der Grund für die Anordnung einer nachgiebigen Verbindung zwischen dem Regler und dem Hebel ρ besteht darin, daß der Hebel ρ nur bewegt werden kann, wenn kein Enddruck auf ihm lastet. Dies tritt für jede Umdrehung der Daumenwelle nur für eine 'gewisse Zeit ein, nämlich dann, wenn das Ventil 0 geschlossen ist. Hat eine Maschine mehrere Zylinder, so kann es leicht vorkommen, daß niemals sämtliche Hebel ρ frei bewegt werden können. Wäre in diesem Falle keine biegsame Verbindung zwischen jedem Hebel ρ und der Stange 30 vorgesehen, dann könnte der Regler niemals wirken.

Werden mehrere Zylinder benutzt, dann kann die Stange 30 auf den Hebel jedes Zylinders einwirken. In gewissen Fällen kann jedoch auch für jeden Zylinder je eine Stange 30 vorgesehen sein, die dann alle von dem Regler bewegt würden. Auch in letzterem Falle muß dann zwischen dem Regler und dem Ventil ρ noch eine biegsame Verbindung vorgesehen sein, damit die Regulatorhülse sich heben und senken kann.

Die beschriebene Anordnung könnte selbstverständlich statt für ein Einlaßventil auch für ein Auspuffventil oder für beide vorgesehen sein.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Steuerung für Gaskraftmaschinen, bei denen zum Bewegen eines Ventiles zwei Nockenscheiben, deren Rollenträger durch eine Brücke verbunden sind, verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Brücke (j) und der Ventilspindel (ν) in Verbindung mit dieser ein Hebel (p) angeordnet' ist, der durch die Wirkung des Reglers (12) über die Brücke hin-und herbewegt wird, um die Öffnungs- und Schließungszeiten des Ventiles zu regeln.

2. Steuerung für Gaskraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (12) auf den Hebel (p) durch eine Schiene (30) einwirkt, die einen Rahmen (17) mit unter Federwirkung stehenden Hebeln (22,23) trägt, welche die vom Hebel (p) getragene Rolle (27) bewegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.