DE248966C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 248966 KLASSE 46 δ. GRUPPE- M 248966 CLASS 46 δ. GROUP

LEOPOLD RAAB in WIEN.LEOPOLD RAAB in VIENNA.

Steuerung für Explosionsmotoren.Control for explosion engines.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Februar 1910 ab.Patented in the German Empire on February 1, 1910.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung jener Explosionsmotoren, bei welchen die Steuerung durch einen innerhalb des Zylinders angeordneten mittels einer auf der Hauptwelle sitzenden Nutenscheibe achsial bewegten Rohrschieber erfolgt.The invention relates to an improvement in those explosion engines in which the Controlled by one located inside the cylinder by means of one on the main shaft seated grooved washer, axially moving tubular slide takes place.

Das Wesentliche besteht darin, daß der Rohrschieber von der Nutenscheibe unmittelbar ohne Vermittlung eines Gestänges gesteuert wird, wobei die Nutenscheibe lose auf der Hauptwelle gelagert ist und von einer Nebenwelle angetrieben wird, deren Umdrehungszahl zu jener der Hauptwelle in einem Verhältnis steht, welches durch die Anzahl der auf die Hauptwelle wirkenden ZylinderThe essential thing is that the pipe slide is directly connected to the grooved washer is controlled without the intermediary of a linkage, the groove washer loosely the main shaft is mounted and driven by a secondary shaft, the speed of which to that of the main shaft is in a ratio which is determined by the number of cylinders acting on the main shaft

(1 : —, wobei ζ die Anzahl der Zylinder ist)(1: -, where ζ is the number of cylinders)

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bestimmt wird. 4th
is determined.

Hierdurch wird einerseits ein vollkommen ruhiger und ausgeglichener Gang des Motors und Ausbalancierung der bewegten Teile erreicht, andererseits wird die Abnutzung der mit einer geringeren Umdrehungszahl als jene der Hauptwelle laufenden Nutenscheibe eine sehr geringe. Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Steuerungsanordnung dadurch eine wesentliche Vereinfachung im Antrieb des Zündmechanismus, daß der letztere von der Nebenwelle direkt erfolgen kann, weil dieselbe bereits eine hierfür geeignete Umdrehungszahl macht.On the one hand, this results in a completely smooth and balanced engine gear and balancing of the moving parts is achieved, on the other hand, the wear and tear of the with a lower number of revolutions than that of the main shaft running grooved washer very low. Finally, the control arrangement according to the invention makes this possible a substantial simplification in driving the ignition mechanism that the latter of the Secondary shaft can take place directly because the same already has a suitable number of revolutions for this power.

Die Zeichnung veranschaulicht die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei einer stehenden Explosionsmaschine mit zwei gegenläufigen Kolbenpaaren.The drawing illustrates the application of the subject matter of the invention in a standing explosion machine with two opposing pairs of pistons.

Die der Erfindung zugrunde gelegte Steuerung kann aber ohne weiteres auch bei an-The control on which the invention is based can, however, also be used with other

deren bekannten Kolben- und Zylinderanordnungen, beispielsweise bei der allgemein üblichen Kraftwagenmaschinenausführung angewendet werden, bei welcher die einzelnen Kolben in einseitig geschlossenen, nebeneinanderstehenden Zylindern auf eine gemeinschaftliche Welle im Viertakt arbeiten.their known piston and cylinder arrangements, for example used in the commonly used motor vehicle engine design are, in which the individual pistons in one-sided closed, standing side by side Cylinders on a common shaft work in four stroke.

Bei der ersterwähnten und aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform, welche eine vollständige Ausbalancierung der wirkenden Kräfte ermöglicht, kommen eine beliebige Anzahl gegenläufiger Kolben und zwei miteinander gekuppelte Kraftwellen zur Verwendung.In the first-mentioned and from the drawing apparent embodiment, which one allows full balancing of the forces acting, any number come counter-rotating piston and two coupled power shafts for use.

Für die dargestellte Ausführung wurde eine Vierzylindermaschine gewählt. Fig. 1 zeigt die Maschine in einem zur Hauptwelle senkrechten Schnitt und Fig. 2 in einem wagerechten Schnitt nach A-A der Fig. 1, während Fig. 3 den durch die Hauptwellenrichtung bestimmten lotrechten Schnitt mit teilweiser Ansicht zeigt. Fig. 4 veranschaulicht die Steuerscheibe im einzelnen und Fig. 5 ist die Endansicht eines Zylinderpaares.A four-cylinder engine was chosen for the design shown. 1 shows the machine in a section perpendicular to the main shaft and FIG. 2 in a horizontal section according to AA in FIG. 1, while FIG. 3 shows the vertical section determined by the main shaft direction with a partial view. Fig. 4 illustrates the control disk in detail and Fig. 5 is an end view of a pair of cylinders.

Den, wie gezeichnet, vorteilhaft zusammengegossenen Zylindern α wird das Brennstoffgemenge durch in ihren Wandungen vorgesehene Schlitze m (Fig. 2), welche in bekannter Weise durch Stege χ unterbrochen sind, zugeführt. In derselben Ebene sind auch die durch Stege y unterbrochenen Auspuffschlitze η angeordnet. An diese genannten Schlitze schließen sich die zu den Rohransätzen überleitenden Kanäle an, und zwar der für zwei benachbarte Zylinder gemeinsame Eintrittskanal h und die notwendigerweise voneinander getrennten Austrittskanäle h¹. Die Zündkammern sind mit k bezeichnet. Eine Ver.The fuel mixture is fed to the cylinders α , which are advantageously cast together as shown, through slots m provided in their walls (FIG. 2), which are interrupted in a known manner by webs χ. The exhaust slots η interrupted by webs y are also arranged in the same plane. At these said slots on the conductive to the pipe approaches channels connect, and h, although the common for two adjacent cylinders and the inlet duct necessarily separate outlet ducts for ¹ hour. The ignition chambers are denoted by k . A ver.

Ölung oder Verschmierung derselben wird verhindert, indem die Steuerhülse sie nur während der Kompression und Explosion offen läßt. In jedem der Zylinder wird durch die äußere Steuerung ein mit entsprechenden Ein- und Austrittsschlitzen m¹ und n¹ und mit Stegen versehener, gegebenenfalls mit Liderungen ο ausgestatteter Rohrschieber I hin und her bzw. auf und nieder geführt. DieOiling or smearing of the same is prevented by the control sleeve only leaving it open during compression and explosion. In each of the cylinders, a pipe slide I provided with corresponding inlet and outlet slots m ¹ and n ¹ and provided with webs and optionally equipped with lids ο is guided back and forth or up and down by the external control. the

ίο Innenwandung dieses Rohrschiebers bildet entweder die Kolbenlauffläche, wie gezeichnet, oder es ist für letztere eine feststehende Buchse vorgesehen, welche einen inneren Fortsatz des inneren Zylinderdeckelflansches bilden kann oder an letzterem in irgendeiner Weise befestigt ist und Schlitze besitzt, die mit denjenigen in der Zylinder wand korrespondieren. Erstere Ausführungsart bietet den Vorteil, daß die Kühlung intensiver wirken kann, während durch die Isolierung der Gleithülse I vom Kolben die Berührung gegenläufig bewegter Flächen vermieden wird. Dieser scheinbare Nachteil kommt übrigens nicht wesentlich in Betracht, und bei Zylindern mit zumeist üblicher einfacher Kolbenanordnung wird die Schieberbewegung während des größten Teiles der Phasen durch die in gleichem Sinne erfolgende Kolbenbewegung begünstigt und es tritt — im Gegensatz zu den bisherigen bekannt gewordenen ventillosen Steuerungssystemen bei Explosionsmotoren — die gegenläufige, also mit Bezug auf die Reibungszüge ungünstigere Relativbewegung nur während äußerst kurzer Zeit auf, und zwar dann, wenn der Kolben nahezu seine Endlage auf Seite der Kraftwelle einnimmt, demnach der Seitendruck der Pleuelstange sehr gering und in weiterer Folge die Gegenreibung nur unbedeutend ist. An den unteren einander zugewendeten· Enden der Rohrschieber der beiden Zylinder ist je eine fest oder drehbar angebrachte Warze bzw. ein Stein angebracht, beispielsweise, wie gezeichnet, als lose auf dem Zapfen p sitzende Stahlrolle r (Fig. 3), die durch eine unrunde, der äußeren Steuerung angehörige rotierende Nut auf und nieder geführt wird. Die beiden Nuten v. v¹ sind in die beiden Seitenflächen einer gemeinsamen ringförmigen Steuerscheibe t (Fig. 3) eingelassen, die vermittels einer Kugellagerung ζ (Fig. 3) lose auf der Kurbelwelle d sitzt, eine Stirnverzahnung w² trägt und von der Vorgelegewelle s durch das Zahnrad u mit der halben Umdrehzahl der Kurbelwelle angetrieben wird. Dadurch, daß die beiden Nuten ν v¹ gegeneinander verdreht sind, werden die die Hülsenbewegungen vermittelnden Gleitstücke > mit der gewünschten Phasenverschiebung auf und nieder bewegt. Die Kurvenform der Nutenscheibe bewirkt ein rasches . Öffnen der Einlaßschlitze,, ein Offenlassen mit vollem Durchgangsquerschnitt in gewünschter Dauer und ein rasches Schließen. Hierdurch ist dem Konstrukteur die Möglichkeit geboten, die Steuerbewegung derart vor sich gehen zu lassen, daß ein vollkommenes Ansaugen und Ausstoßen der Gase erzielt und die Gefahr bedeutenderer Rußniederschläge vermieden wird. Einen besonderen Vorzug ergibt die Steuerung auch dadurch, daß die Nebenwelle tunlichst nahe an der Hauptwelle liegt und mit dieser, nach dem jeweilig günstigsten Verhältnis, im gezeichneten Falle (vier Zylinder) 1:1 Übersetzung hat. Infolgedessen kann der Magnetapparat direkt von der mit hoher Umdrehzahl laufenden Nebenwelle aus angetrieben werden, ohne daß erst eine Geschwindigkeitsumsetzung notwendig wäre.ίο The inner wall of this pipe slide either forms the piston running surface, as shown, or a fixed bushing is provided for the latter, which can form an inner extension of the inner cylinder cover flange or is attached to the latter in some way and has slots that wall with those in the cylinder correspond. The first embodiment offers the advantage that the cooling can have a more intensive effect, while the insulation of the sliding sleeve I from the piston prevents contact with surfaces moving in opposite directions. Incidentally, this apparent disadvantage is not significantly taken into account, and in the case of cylinders with mostly the usual simple piston arrangement, the slide movement is favored during most of the phases by the piston movement taking place in the same sense and it occurs - in contrast to the valveless control systems known to date in explosion engines - the opposing relative movement, i.e. less favorable with regard to the friction pulls, only occurs for an extremely short time, namely when the piston is almost in its end position on the side of the power shaft, so the side pressure of the connecting rod is very low and, as a result, the counter-friction is only insignificant is. At the lower ends of the tube slides of the two cylinders that face each other a fixed or rotatable lug or stone is attached, for example, as shown, as a steel roller r seated loosely on the pin p (FIG , the rotating groove belonging to the external control is guided up and down. The two grooves v. v ¹ are embedded in the two side surfaces of a common annular control disk t (Fig. 3), which by means of a ball bearing ζ (Fig. 3) sits loosely on the crankshaft d , carries a spur gearing w ² and from the countershaft s through the gear u is driven at half the speed of the crankshaft. Because the two grooves ν v ¹ are rotated with respect to one another, the sliding pieces which mediate the sleeve movements are moved up and down with the desired phase shift. The curve shape of the grooved washer causes a rapid. Opening the inlet slots, leaving them open with the full passage cross-section for the desired duration and closing them quickly. This gives the designer the option of allowing the control movement to proceed in such a way that the gases are sucked in and expelled completely and the risk of significant soot deposits is avoided. The control also has a particular advantage in that the secondary shaft is as close as possible to the main shaft and with this, according to the most favorable ratio, has a 1: 1 ratio in the illustrated case (four cylinders). As a result, the magnet apparatus can be driven directly from the auxiliary shaft running at high speed without a speed conversion being necessary first.

Durch entsprechende Wahl der Tourenzahl der Nebenwelle hat man es stets in der Hand, die Magnetzündvorrichtung direkt durch die Nebenwelle mit der erforderlichen Umlaufzahl anzutreiben. Demnach ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Haupt- und Nebenwelle bei einer Vierzylindermaschine mit 1:1 zu wählen.By choosing the number of revolutions of the auxiliary shaft, you always have it in your hand, the magneto ignition device directly through the auxiliary shaft with the required number of revolutions to drive. Accordingly, the transmission ratio between the main and secondary shaft is in a four-cylinder engine with 1: 1 Select.

Da die Steuerscheibe t mit der ihr zugeordneten Kraftwelle im gleichen Sinne, aber mit anderer Geschwindigkeit umläuft, erhalten die Lagerkugeln ζ eine langsame, rollende Bewegung, was eine geringe Abnutzung derselben zur Folge hat. Behufs Massenverminderung kann die Steuerscheibe Aussparungen besitzen. Since the control disk t with the power shaft assigned to it rotates in the same sense, but at a different speed, the bearing balls ζ receive a slow, rolling movement, which results in little wear and tear of the same. In order to reduce the mass, the control disk can have recesses.

Die Befestigung der Pleuelstangen c in den Kolben geschieht durch einen im Kolben mittels Gewinde e eingeschraubten, mit Ansätzen zur Befestigung des Pleuelstangenbolzens versehenen Ring f, über welchen sich der KoI-ben höher oder tiefer schrauben und durch einen Sicherungsbolzen ο. dgl. feststellen läßt, wodurch der Kompressionsraum ohne Schwierigkeit und sehr genau nach Belieben größer oder kleiner eingestellt werden kann.The connecting rods c are fastened in the piston by means of a ring f screwed into the piston by means of thread e , provided with lugs for fastening the connecting rod bolt, over which the piston is screwed higher or lower and by a safety bolt ο. Like. Can be determined, whereby the compression space can be set larger or smaller without difficulty and very precisely at will.

Der Mantelraum / für die Kühlung läßt sich bei dieser Maschine in bequemer und wirksamer Weise anordnen, da keine äußeren Steuerungsteile hindernd im Wege sind, was bei anderen Systemen gerade in der Umgebung der Explosionszone der Fall ist.The jacket space / for the cooling can be in this machine in more convenient and in an effective way, since no external control parts are in the way of what is the case with other systems in the vicinity of the explosion zone.

Die übrigen Teile der Maschine können ebenso wie bei bekannten Systemen ausgeführt sein, so läßt sich beispielsweise die Kupplung der beiden Haupt wellen durch irgendwelche geeignete Transmissionsmittel durchführen, beispielsweise, wie gezeichnet, mittels auf Kugeln laufender Zahnräder g¹ g² The other parts of the machine can be designed in the same way as in known systems, for example the coupling of the two main shafts can be carried out by any suitable transmission means, for example, as shown, by means of gears g ¹ g ^{2 running on balls}

Wenn die Außensteuerungsorgane die tiefste Lage in der Maschine einnehmen, sind sie imstande, sich das Schmieröl aus dem amWhen the external control organs are in the deepest position in the machine, they are able to extract the lubricating oil from the am

Grunde des Maschinengehäuses angesammelten öle ο. dgl. bei jeder Umdrehung selbsttätig zu entnehmen, wobei durch entsprechende Ein-Oil accumulated in the bottom of the machine housing ο. Like. Automatically with each revolution to be taken, whereby by corresponding input

. kapselung t¹ (Fig. 3) die Selbstschmierung noch 5 verbessert werden kann.. encapsulation t ¹ (Fig. 3) the self-lubrication can still be improved 5.

Claims

Patent Claims:

i. Control for explosion engines by a pipe slide which surrounds the piston and which is driven by a grooved washer, characterized in that the pipe slide (1 ) is controlled directly, without the intermediation of a linkage, by the grooved washer (t) , which is loosely on the crankshaft (d) sits and is driven by a secondary shaft (s) .

2. Control according to claim 1, characterized in that the pipe slide each two adjacent cylinders directly through a common one on both sides grooved control disc are driven.

1 sheet of drawings.