DE203406C

DE203406C -

Info

Publication number: DE203406C
Application number: DE1907203406D
Authority: DE
Filing date: 1907-07-31
Anticipated expiration: 1927-08-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-te 203406 KLASSE 46 b. GRUPPE

RUDOLF HENNIG in HAMBURG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. August 1907 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Umsteuerung für Verbrennungskraftmaschinen und Dampfmaschinen, bei welcher in bekannter Weise die Steuerwellen mittels Lagefhebeln auf einer Umsteuerwelle schwingbar gelagert sind und auf Vorwärts-, Rückwärts- und Leerlauf eingestellt werden können.

Gemäß der Erfindung sollen nun diese Steuerwellen mit Kurbeln oder Exzentern versehen werden, die mittels Lenkstangen die auf die Ventile einwirkenden Wälzhebelpaare antreiben. Auf den Steuerwellen sitzen Zahnräder, welche sich auf gleichachsig mit den Umsteuerwellen sitzenden Zahnrädern abwälzen, so daß die Steuerwellen durch die Umstellung nicht nur in eine andere Lage gebracht, sondern auch den Antriebskurbelwellen gegenüber verdreht werden.

Da die Verbrennungskraftmaschinen beim Anlaufen als Druckluftmotoren arbeiten müssen, so sollen gemäß vorliegender Erfindung die Auslaßventile der Betriebsmaschine gleichzeitig als Auslaßorgane der Druckluftsteuerung benutzt werden. Es kann daher eine besondere Steuerwelle für Druckluftbetrieb sowie deren Umsteuerung für Vorwärts- und Rückwärtsgang in Fortfall kommen. Die Druckluftventile werden durch den zur Verfügung stehenden toten Niedergang des oberen Wälzhebeis abhängig von. der Auslaßsteuerung gesteuert, wozu die Beobachtung, daß das öffnen und Schließen des ' Druckluftventils nahe der Auslaßperiode liegt, die Anregung gegeben hat.

Außer für Verbrennungskraftmaschinen und Dampfmaschinen kann die neue Steuerung auch wegen ihres großen Füllungsbereiches als Saugsteuerung bei Kompressoren Verwendung finden.

Beiliegende Zeichnungen stellen die Steuerung dar, und zwar zeigt

Fig. ι einen mit der Auslaß- und Einlaßventilsteuerung versehenen Zylinder in senkrechtem Schnitt,

Fig. 2 denselben in Seitenansicht.

Fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen die Druckluftanlaßsteuerung.

Fig. 6 und 7 veranschaulichen schematisch die Umsteuerung für die Auslaß- und Einlaßventilsteuerung.

Für die Auslaß ventilsteuerung und für die Einlaßventilsteuerung sind getrennte Steuerwellen W₁ und W₂ vorgesehen (Fig. 1), die durch Zahnräder U₁, V₁, X₁, y_x bzw. W₂, V₂, X₂, y₂ von den Kurbelwellen angetrieben werden. Des Viertakts wegen laufen die' Steuerwellen W₁ und W₂ halb so schnell wie die Kurbelwellen um, und zwar hier in gleichem Sinne. Die Kurbeln oder Exzenter der Steuerwellen W₁ und W₂ treiben vermittels Lenkstangen I₁, I₂ die Wälzhebelpaare s¹, t¹ und s², t² an, die auf die Ventile wirken. Die Anordnung der beiden Wälzhebel ist hierbei so getroffen, daß der obere erst einen toten Hub macht, bevor er den unteren bewegt. Das Wälzhebelpaar könnte auch durch einen Rollendaumenmechanismus ersetzt werden.

(2. Auflage, ausgegeben am 23. November

Für die Umsteuerung der Maschine für Vorwärts-, Rückwärts- und Langsamlauf werden die Steuerwellen W₁ und W₂ vermittels der Umsteuerstangen «_x und a_L, der Stellhebel B₁ und b₂ der mit diesen Hebeln verkeilten Umsteuerwellen C₁ und C₂ und der mit diesen Wellen fest verbundenen Steuerwellenlager Ci₁ und d₂ eingestellt. Dabei wälzen sich die Zahnräder y₁ und y₂ der Steuerwellen auf den

ίο gleichachsig mit den Umsteuerwellen C₁, C₂ sitzenden Zahnrädern X₁ und X₂ ab. Somit werden die Steuerwellen W₁, w₂ durch die Einstellung sowohl in eine andere Lage gebracht als auch den Kurbelwellen gegenüber verdreht.

Die Umsteuerwellen C₁ und c₂ sind drehbar in Böcken e_x und e₂ gelagert, welche mit dem Maschinengestell verschraubt sind. Durch eine auf die Stangen a_x und a₂ einwirkende Umsteuermaschine, Schalthebel u. dgl. kann die Steuerung eingestellt werden.

Die Umsteuerung für die Auslaßventilsteuerung ist in Fig. 6, die Umsteuerung für die Einlaßventilsteuerung in Fig. 7 schematisch veranschaulicht.

Ci₁ ist die Umsteuerung, b₁ der Stellhebel, (I₁ das Steuerwellenlager und χ das Zahnrad gemäß Fig. 1. y¹v und y^xr geben die Stellungen des Zahnrades J₁ für »Vorwärts«, »Mittel« und »Rückwärts« an. kv, km und kr ^ geben für eben diese Stellungen die Lage der Kurbelkreise für die Steuerwelle W₁ an. S₁ ist die Lenkstange, und S₁, I₁ sind die Wälzhebel in Anhub- oder Schließstellung des Auslaßventils A. Der mit dem Radius I₁ um den Gelenkpunkt J₁ des Hebels S₁ geschlagene Kreisbogen schneidet die Kurbelkreise kv, km und kr in den Punkten iv, 2v, im, 2,m und 2r, ir, und alle Punkte dieser Kreise, welche unter dem erwähnten Kreisbogen liegen, werden Punkte sein für die Kurbelstellungen der Steuerwelle w, bei welchen das Ventil A geöffnet ist. Alle oberhalb des Kreisbogens liegenden Punkte bedingen ein geschlossenes Ventil A. Die Punkte ου, om und or entsprechen den Kurbelstellungen der Steuerwelle W₁ für »Vorwärts«, »Mittel« und »Rückwärts«, wenn der Kolben sich in der inneren Totlage zwischen Auspuff und Ansaugen befindet.

Aus Fig. 6 ist' ersichtlich, daß bei der eingezeichneten Umlaufsrichtung für Vorwärtsgang das Ventil A infolge der Lage des Punktes iv sich weit genug vor der inneren Totlage ov öffnet und kurz nach ov im Punkte 2v schließt. Bei der Mittelstellung ist das Ventil A in den Punkten im und zm, in gleichen Abständen von om entfernt, zu öffnen und zu schließen. Bei der Rückwärtsstellung läuft das Zahnrad y¹r bei Rückwärtslauf in der angegebenen Pfeilrichtung um, also entgegengesetzt wie y^lv bei Vorwärtslauf.

Man erkennt hier wieder, wie durch 1 r das Ventil A genügend weit vor der inneren Totlage or geöffnet und kurz nach or durch ¹Zr geschlossen wird. Die Kurbelstellungen iv und ι r entsprechen Zylinderkurbeln von verschiedener Lage, und man kann letztere durch zwei gleiche, aber entgegengesetzte Drehungen in die Totlage bringen.

Für die Einlaßventilsteuerung (Fig. 7) liegen die Verhältnisse ähnlich wie in Fig. 6, doch ist die Lenkstange I₂ etwas langer, und der von j₂ mit I₂ geschlagene Kreisbogen schneidet den mittleren Kurbelkreis km nicht in zwei Punkten, sondern berührt ihn nur im Punkte 0 m. Ferner ist die Größe der Kurbelkreise so gewählt, daß jetzt die Punkte 2 ν und ο ν sowie or und 2 r zusammenfallen. Aus den angegebenen Drehrichtungen folgt nun weiter, daß das Einlaßventil bei allen in Betracht kommenden praktischen Fällen durch die Punkte ov, om, or usw., also stets im inneren Totpunkte geöffnet wird und je nach Stellung der Kreise k für Vorwärts-, Rückwärts- und Langsamlauf (Leerlauf) veränderlich schließt. Es lassen sich für Vor- und Rückwärtslauf veränderliche Füllungen bis auf Null herab geben.

Fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen die Druckluftanlaßsteuerung. An den oberen Wälzhebel s¹ der Auslaßsteuerung ist ein Mitnehmer m angeschraubt, der beim Abwärtsgange von s¹, und zwar vor dem öffnen des Auslaßventils, die gelenkig an dem Drucklufteinlaßventil g befestigte Klinke k mitnimmt. Infolge der Kreisbogenbewegung der Anlauffläche von m wird die Klinke k noch vor Hubwechsel von s freigegeben, und das Ventil g samt Klinke k schnellt unter der Einwirkung einer Druckfeder/nach oben, um sich zu schließen. Beim Aufwärtsgange von m und s schnappt die Klinke k wieder hinter m, zu welchem Zwecke ihre Bewegung durch einen Stift 0 begrenzt wird, der mittels eines Hebels p von der Einstellwelle q aus eingestellt wird. Verlegt man den Stift 0 genügend weit nach links oben, so kann die Klinke k vollständig außer Tätigkeit gesetzt werden. Für das Anliegen der Klinke k an den Stift 0 sorgt eine Zugfeder i. Die durch g strömende Druckluft geht durch das selbsttätige Druckluftanlaßventil h in den Verbrennungsraum am Zylinder 4.

Die Umsteuerung der Druckluftanlaßvorrichtung erfolgt gleichzeitig mit dem Umsteuern der Auslaß ventilsteuerung, indem das Drucklufteinlaßventil g nur beim Abwärtsgang des Hebels s betätigt wird, also stets vor dem öffnen des Auslaßventils. Der tote Hub des Wälzhebels s wird also zum öffnen des Druckluftanlaßventils benutzt.

Bei der Verwendung der beschriebenen Steuerung für Dampfmaschinen und Korn-

pressoren muß die Steuerwelle die geeignete Umdrehungszahl erhalten. Für Regelungszwecke muß dann die Steuerwelle durch den Regler eingestellt werden.
'

Claims

Pate nt-An sprüch'e:

i. Umsteuerung, für Verbrennungskraftmaschinen und Dampfmaschinen, bei weleher die Steuerwellen mittels Lagerhebeln auf einer Umsteuerwelle schwingbar gelagert sind und auf Vorwärts-, Rückwärts- und Leerlauf eingestellt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwellen (W₁, W₂) mit Kurbeln oder Exzentern, versehen sind, welche mittels Lenkstangen (I₁ , I₂) die auf die Ventile einwirkenden Wälzhebelpaare ^s¹ 1¹, s² 1²) antreiben und Zahnräder (y_lt y₂) tragen, die ■ sich auf gleichachsig mit den Umsteuerwellen (c_lt C₂) sitzenden Zahnrädern (X₁, X₂) abwälzen, so daß die Steuerwellen (W₁, W₂) durch die Einstellung in eine andere Lage gebracht und den Antriebskurbelwellen gegenüber verdreht werden.
2. Umsteuerung nach Anspruch 1 für Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der tote Hub des das Auslaßventil (A) steuernden Wälzhebels (s¹) zum Antrieb der Druckluftanlaßvorrichtung benutzt wird.
3. Umsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Druckluftanlaßvorrichtung steuernden Wälzhebel (s¹) ein Mitnehmer (m) angebracht ist, welcher vermittels einer Klinke (k) das Drucklufteinlaßventil (g) aufdrückt und infolge seiner Kreisbogenbewegung die Klinke (k) vor Hubwechsel freigibt, so daß das Anlaßventil (g) durch eine Feder (f) geschlossen wird, wobei die Klinke (k) durch einen um die Einstellwelle (q) schwingenden Stift (0) ein- und ausgerückt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.