DE235025C

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Publication number: DE235025C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Umsteuervorrichtung für Kraftmaschinen, bei welcher bei Bewegungsumkehr der Kurbelwelle (bzw. einer mit dieser verbundenen Welle) die Steuerwelle ihre Bewegungsrichtung beibehalten soll, und zwar sollen in bekannter Weise zwischen die Kurbelwelle und die Steuerwelle 'zwei Rädergetriebe eingeschaltet sein, welche diese beiden Wellen entweder im gleichen oder im entgegengesetzten Sinne, je nach Eingriff einer Kupplung, verbinden. Diese Kupplung wird dadurch betätigt, daß eine Hülse, welche auf der Kurbelwelle (bzw. einer mit ihr verbundenen Welle) mittelsThe subject of the present invention is a reversing device for engines, in which when the crankshaft (or one connected to it) reverses motion Shaft) the control shaft should maintain its direction of movement, namely should in known Way between the crankshaft and the control shaft 'two gear trains switched be which these two waves are either in the same or in the opposite sense, depending after engaging a clutch, connect. This clutch is operated in that a sleeve which on the crankshaft (or a shaft connected to it) by means of

¹S Schraubengewindes sich bewegen kann, bei der Bewegungsumkehr infolge radialer Bremsung von der einen Endstellung in die andere wandert und dadurch die Kupplung des einen Rädergetriebes löst, die des anderen schließt. ¹ S screw thread can move, with the reversal of movement as a result of radial braking migrates from one end position to the other, thereby releasing the clutch of one gear train that closes the other.

Die Verbindung zwischen Hülse und Rädergetriebe, welche dem jeweiligen Umdrehungssinn der treibenden Welle (Kurbelwelle) entspricht, kann sich nicht von selbst lösen, weil das Schraubengewinde der treibenden Welle einen der Größe des radialen Bremsdruckes auf die Hülse entsprechenden wagerechten Druck auf diese ausübt in Richtung gegen das jeweils mit der Hülse gekuppelte Rad. Erst bei Bevvegungsumkehr der treibenden Welle löst sich die Verbindung, weil die wagerechte Druckkomponente des Schraubengewin- ^; des nunmehr in entgegengesetzter Richtung auf die Hülse wirkt und sie gegen das andere Rad verschiebt und mit diesem kuppelt.The connection between the sleeve and the gear train, which corresponds to the respective direction of rotation of the driving shaft (crankshaft), cannot loosen by itself, because the screw thread of the driving shaft exerts a horizontal pressure on the sleeve corresponding to the size of the radial brake pressure on the sleeve in the opposite direction the wheel coupled with the sleeve. The connection is only released when the driving shaft is reversed, because the horizontal pressure component of the screw thread ^; which now acts in the opposite direction on the sleeve and moves it against the other wheel and couples with it.

Durch Verdrehung beider Kupplungseinrichtungen gegeneinander um einen gewissenBy turning both coupling devices against each other by a certain amount

Winkel kann man bewirken, daß nach der Bewegungsumkehr die getriebene Welle der treibenden um diesen Winkel, den sogenannten Umsteuerwinkel, vor- oder nacheilt. Deshalb ist die vorliegende Vorrichtung zur Umsteuerung der Ventile und Schieber von Dampfund Verbrennungskraftmaschinen, besonders auch zur Umsteuerung der Zündvorrichtung letzterer geeignet.Angle can be used to cause the driven shaft to reverse the motion driving by this angle, the so-called reversal angle, leading or lagging. That's why is the present device for reversing the valves and slides of steam and Internal combustion engines, particularly suitable for reversing the ignition device of the latter.

Die Zeichnung zeigt den Gegenstand der Erfindung in drei beispielsweisen Ausführungsformen. The drawing shows the subject matter of the invention in three exemplary embodiments.

In allen drei Figuren bedeutet: a die treibende, b die. getriebene Welle, c ein lose auf der treibenden Welle drehbares Rad, welches durch das Lager d und den Stellring e an der Längsverschiebung gehindert ist. Die Nabe dieses Rades c enthält einen Kuppelzahn f, welcher nach der einen Drehrichtung des Rades (z. B. vorwärts) senkrecht gegen die Nabe abfällt, nach der anderen Richtung hin sanft verläuft. Gegenüber ist ein gleiches Rad C₁ ebenfalls lose und in der Längsrichtung unverschiebbar auf der treibenden Welle angeordnet. Sein Kuppelzahn f₁ fällt nach der anderen Richtung des Rades (z. B. rückwärts) gegen die Nabe steil ab und verläuft auf der anderen Seite flach. Zwischen diesen beiden Rädern trägt die treibende Welle (d. h. die Kurbelwelle oder eine von ihr angetriebene Zwischenwelle) α ein Schraubengewinde i, dessen Steigung gegen die Steilflächen der .Kuppelzähne f, f_x gerichtet ist. Eine mit entsprechendem Muttergewinde versehene Hülse k ist auf das Schraubengewinde aufgeschraubt und trägt an beiden Stirnflächen Kuppel-In all three figures: a means the driving, b the. driven shaft, c a loosely rotatable wheel on the driving shaft, which is prevented from longitudinal displacement by the bearing d and the adjusting ring e. The hub of this wheel c contains a coupling tooth f which, in one direction of rotation of the wheel (e.g. forwards), drops vertically against the hub, and runs gently in the other direction. Opposite, an identical wheel C _{1 is} also arranged loosely and immovably in the longitudinal direction on the driving shaft. Its coupling tooth f ₁ drops steeply towards the hub in the other direction of the wheel (e.g. backwards) and runs flat on the other side. Between these two wheels, the driving shaft (ie the crankshaft or an intermediate shaft driven by it) α has a screw thread i, the pitch of which is directed towards the steep surfaces of the coupling teeth f, f _x . A sleeve k provided with a corresponding nut thread is screwed onto the screw thread and carries dome on both end faces

zähne I, I₁, welche entgegengesetzt den Zähnen f, f_t der Räder c, C₁ gerichtet sind und daher mit diesen eine Zahnkupplung bilden. In Fig. ι steht die treibende Welle senkrecht zur getriebenen. Die beiden Räder c, C₁ sind Kegelräder und kämmen mit einem dritten Kegelrade m, welches auf der anzutreibenden Welle b festsitzt. Auf den Umfang der Hülse k drückt beständig eine Feder η teeth I, I ₁ , which are opposite to the teeth f, f _{t of} the wheels c, C ₁ and therefore form a tooth clutch with them. In Fig. Ι the driving shaft is perpendicular to the driven one. The two wheels c, C ₁ are bevel gears and mesh with a third bevel gear m, which is stuck on the shaft b to be driven. A spring η constantly presses on the circumference of the sleeve k

ίο und übt daher einen ständigen radial angreifenden Bremswiderstand auf die Hülse aus. In der Ausführungsform nach Fig. ι wirkt die Vorrichtung folgendermaßen: Die treibende Welle α laufe vorwärts um. Vermöge des Gewindes i nimmt die Hülse k an der Umdrehung teil und nimmt durch die eingerückte Zahnkupplung I, f das Kegelrad c mit, welches dem Kegelrad m und dessen Welle b die umgekehrte Drehbewegung erteilt.ίο and therefore exerts a constant, radially acting braking resistance on the sleeve. In the embodiment according to FIG. 1, the device works as follows: The driving shaft α circulates forward. By virtue of the thread i , the sleeve k takes part in the rotation and, through the engaged tooth clutch I, f, takes the bevel gear c with it, which gives the bevel gear m and its shaft b the reverse rotation.

Das Rad C₁ läuft leer mit. Jetzt wird der Drehsinn der treibenden Welle α nach rückwärts umgekehrt: die Hülse k schraubt sich — da sie durch die Feder ή an gleich schneller Mitdrehung mit der Welle verhindert ist — aus dem Zahneingriff mit Rad c heraus und schraubt sich gegen das Rad C₁ hin, wo ihre wagerechte Bewegung erst durch Anstoßen der Spitze ihres Kuppelzahnes I₁ am Grund des Kuppelzahnes f₁ des Rades C₁ aufhört. Infolgedessen erhält die Hülse k nunmehr die Umdrehungszahl der rückwärts laufenden Welle a, und da beim wagerechten Wandern der Hülse die Zahnkupplung I₁, f₁ eingerückt worden ist, so nimmt auch Kegelrad C₁ an der Rückwärtsbewegung teil und gibt dem Kegelrad m und der Welle b die der seinigen umgekehrte Bewegungsrichtung, also denselben Drehsinn, welchen m und b beim Vorwärtsgang der. Welle α durch das Rad c erhielten. Die Drehrichtung der getriebenen Welle b ist also für Vorwärts- und Rückwärtsgang der treibenden Welle α ein und dieselbe. Will man der Welle b bei Rückwärtsgang der Welle α Nacheilung oder Voreilung gegen diese erteilen, so hat man die bei »Rückwärts« wirksame Zahnkupplung um den gewünschten Winkel gegen diejenige für »Vorwärts« zu versetzen.The wheel C ₁ runs along idle. Now the direction of rotation of the driving shaft α is reversed backwards: the sleeve k unscrews - as it is prevented from rotating at the same speed with the shaft by the spring - out of the meshing with gear c and screws itself against the gear C ₁ where their horizontal movement only stops when the tip of their coupling tooth I ₁ hits the base of the coupling tooth f _{1 of} the wheel C ₁ . As a result, the sleeve k now receives the number of revolutions of the backward running shaft a, and since the toothed clutch I ₁ , f _{1 has been} engaged when the sleeve moves horizontally, the bevel gear C ₁ also takes part in the backward movement and gives the bevel gear m and the shaft b that of its reverse direction of movement, i.e. the same direction of rotation, which m and b when moving forward. Wave α received by wheel c. The direction of rotation of the driven shaft b is therefore one and the same for the forward and reverse gear of the driving shaft α. If you want to give shaft b a lag or lead in reverse gear of shaft α , you have to move the tooth clutch effective for "backward" by the desired angle to the one for "forward".

In Fig. 2 ist die treibende Welle α mit derIn Fig. 2, the driving wave is α with the

getriebenen Welle b parallel gerichtet. Die Vorrichtung arbeitet ebenso wie bei Fig. 1, nur sind sämtliche Räder Stirnräder. Bei Vorwärtsgang kämmt Stirnrad c mit m, bei Rückwärtsgang überträgt Stirnrad C₁ seine Bewegung vermittels eines losen Zwischenrades 0 auf ein auf der Welle δ befestigtes Rad Wi₁, so daß die Welle b beim Rückwärtsgang der Welle α im gleichen Sinne umläuft wie beim Vorwärtsgange der Welle a. driven shaft b directed parallel. The device works in the same way as in FIG. 1, except that all the wheels are spur gears. In forward gear, spur gear c meshes with m, in reverse gear, spur gear C ₁ transmits its movement by means of a loose intermediate gear 0 to a wheel Wi ₁ fastened on shaft δ , so that shaft b rotates in the same direction when shaft α is reversed as in forward gear Wave a.

Bei Fig. 3 ist die ständige Bremsung der Hülse k mittels einer Feder η — statt weleher man natürlich auch eine Bremsung mittels eines Gewichtes oder einer anderen Kraft anwenden könnte — ersetzt durch die Trägheitswirkung einer Masse. Die Hülse k ist hier noch mit einem Schwungring η ausgerüstet. Bei Bewegungsumkehr der Welle a folgt der Schwungring infolge der Trägheit seiner Masse nicht dem neuen Drehsinn der Welle, sondern verharrt im alten Drehsinn, so daß das Schraubengewinde der Welle a gegen das Muttergewinde der Hülse k drückt und diese zum Eingriff ins gegenüberliegende Rad weiterschraubt.In FIG. 3, the constant braking of the sleeve k by means of a spring η - instead of which, of course, braking by means of a weight or another force could also be used - is replaced by the inertia effect of a mass. The sleeve k is also equipped with a flywheel η here. When the movement of shaft a is reversed, the flywheel does not follow the new direction of rotation of the shaft due to the inertia of its mass, but remains in the old direction of rotation, so that the screw thread of shaft a presses against the nut thread of sleeve k and continues to screw it to engage the opposite wheel.

Eine Verstellung des Umsteuerwinkels zwischen den Grenzen o° und 360⁰ kann sowohl durch gegenseitige Versetzung der Räder c und C₁ bzw. ihrer Kupplungsmittel, als auch durch gegenseitige Versetzung der Kupplungsflächen der mehrteilig . auszuführenden Hülse bewirkt werden.An adjustment of the reversing angle between the limits o ° and 360 ⁰ can be done both by mutually displacing the wheels c and C ₁ or their coupling means, as well as by mutually displacing the coupling surfaces of the multi-part. to be executed sleeve.

Claims

Patent ^ Claims:

I. Reversing device for prime movers, in which, when the crankshaft reverses movement, the control shaft retains its old direction of movement in that the two shafts are connected by two interposed gear trains in the same or opposite directions depending on the engagement of a clutch, characterized in that the clutch is thereby effected that a sleeve (k) which can be screwed back and forth on the crankshaft or shaft (a) connected to it moves from one end position to the other upon reversal of movement as a result of radial braking, thereby releasing one clutch and closing the other.

2 reversing device for power machines according to claim 1, characterized in that the braking effect is achieved by the inertia of a mass (s) connected to the sleeve (k) .

1 sheet of drawings.