DE249384C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-,Ja 249384-KLASSE 46 b. GRUPPE

ALLAN COATS und WILLIAM CAMERON in PAISLEY, Engl.

Steuerung für Gasmaschinen durch zwei Rohrschieber. Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juli 1910 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemiiß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in England vom 19. Juli 1909 anerkannt.

die Priorität

Es sind bereits Steuerungen für Gasmaschinen bekannt, bei welchen ein die Ein- und AuslaßöfEnungen des Zylinders steuernder konzentrischer Rohrschieber gleichzeitig achsial hin und her geschoben und verdreht werden kann. Von den bekannten Ausführungen unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß hier die Steuerung durch zwei konzentrisch zum Kolben angeordnete Rohrschieber erfolgt, und zwar derart, daß der eine Schieber eine Hin- und Herbewegung ausführt und den Auspuff öffnet und die Einströmung schließt, während der andere eine Drehbewegung ausführt, und die Einströmung öffnet und den Auspuff schließt. Zweckmäßig kann die Steuerung derartig erfolgen, daß der innere Schieber zur Ausführung der hin und her gehenden und der äußere zur Ausführung der Drehbewegung benutzt wird.

Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsformen des Erfindungsgedankens dar, und zwar ist

Fig. ι ein senkrechter Schnitt durch die Mitte eines Zylinders mit der Steuerung gemaß der Erfindung, und zwar in der Stellung, welche sie am Ende der Kompressionsperiode einnimmt.

Fig. 2 ist ein Schnitt in Richtung der Linie 2-2 von Fig. i.

Fig. 3 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Vierzylindermaschine in der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 und zeigt die Art der Betätigung der Rohrschieber.

Fig. 4 ist ein schematischer Aufriß und zeigt den Antrieb der beiden Rohrschieber für eine Zweizylindermaschine.

Fig. 5 ist ein senkrechter · Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der sich der eine Rohrschieber ununterbrochen dreht.

Fig. 6 ist ein Querschnitt in Richtung der Linie 8-8 von Fig. 5.

Die mit Öffnungen versehenen rohrförmig ausgebildeten Schieber können bei allen verschiedenen Ausführungsformen außerhalb des Arbeitszylinders A, der mit einer Wasserkühlung versehen sein kann, angeordnet werden. ■ Sie können indessen auch innerhalb des Arbeitszylinders liegen und mit dem Kolben B in Berührung kommen. In beiden Fällen müssen entsprechende Dichtungsringe verwendet werden. Auf der einen Seite des Zylinders sind die Einströmöffnungen C, welche in den Zuströmungsraum C² führen, und auf der anderen Seite sind die Auspuff Öffnungen D, an die sich der Auspuffraum D² anschließt. Die Öffnungen C und D, von denen eine geeignete Anzahl vorhanden sein muß, werden durch

die Einströmöffnungen E, E² und die Auspufföffnungen F,JF² in den hohlzylindrischen Rohrschiebern G und H gesteuert. Beide Rohrschie<ber können sich auf und ab bewegen; zu diesem Zwecke ist der innere G mit einem Ansatz / versehen, welcher durch eine Lenkstange J² mit einem Exzenter oder einer Kurbel /³ in Verbindung steht. Die äußere Hülse kann um die Achse des Zylinders um einen

ίο bestimmten Winkel schwingen, und außerdem sich mit der Hülse G hin und her bewegen. Die Bewegung selbst kann durch beliebige Mittel bewirkt werden. Wie Fig. ι und noch deutlicher Fig. 3 zeigt, ist jeder der äußeren Ventilschieber mit einem Arm L versehen, der durch Lenkstangen K mit einem schwingenden Hebel M verbunden ist. Bei einem Vierzylindermotor, wie in Fig. 3 gezeigt, können zwei dieser Arme L miteinander verbunden sein, so daß sie durch einen einzigen schwingenden Hebel M betätigt werden können, entsprechend den Zündperioden der verschiedenen Zylinder. Die Hebel M können von derselben Welle, welche die Kurbel J³ trägt, oder auch von irgendeiner anderen Welle angetrieben werden, und zwar in der Weise, daß jede der äußeren Hülsen in der entsprechenden Weise ihre Schwingung ausführt, während es die Aufgabe der Kurbel /³ ist, die notwendige Auf- und Abbewegung der inneren Hülsen hervorzubringen. Der Kreislauf, in dem der Motor arbeitet, ist folgender:

Vor dem Beginn der Einlaßperiode eines Zylinders gelangen die Rohrschieber G und H in ihre untere Stellung und· bringen die öffnungen E, E"¹ in dieselbe Ebene, in der sich die Zylindereinlaßöffnung C befindet. Der äußere Schieber wird gleichzeitig so gedreht, daß die Einlaßöffnung im Schieber zu Beginn der Einströmperiode mit der Einlaßöffnung des Zylinders zusammenfällt; wenn diese Stellung er-' reicht ist, ist die Verbindung des Zylinders mit dem Einströmraum C² hergestellt und das Einströmen findet statt. Gegen Ende der Einströmperiode beginnen die Schieber sich aufwärts zu bewegen, und die in ihnen befindlichen öffnungen werden aufwärts und hinter den federnden Ring S gebracht, und zwar so hoch, daß sie bei der nun folgenden Explosionsperiode gegen Beschädigungen gesichert sind. Die Öffnungen der Schieber bleiben während der Kompression und der Zündperiode hinter dem federnden Ring. Vor dem Ende der Zündperiode dreht sich die äußere Hülse so, daß die Ausströmöffnungen F, F² etwa einander decken. Die Hülsen befinden sich alsdann etwa in der gezeichneten Stellung, also noch nicht in derselben Ebene wie die Auspufföffnung D des Zylinders. Zur Zeit, in der die öffnung des Auspuffs stattfinden soll, werden die Ventilschieber mittels der Kurbel /³ von dem federnden Ring hinweg abwärts bewegt, und zwar derart, daß die öffnungen F, F² sich vollständig mit den Ausströmöffnungen D des Zylinders decken und der Auspuff stattfinden kann. Gegen Ende der Auspuffperiode dreht sich der äußere Schieber um einen bestimmten Winkel und bringt die in ihm befindliche Ausströmöffnung irt eine solche Lage, daß sie sich nicht mehr mit der öffnung im inneren Schieber deckt und die Ausströmung unterbrochen wird. Der Kreislauf wiederholt sich alsdann. Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, wird durch die Hin- und Herbewegung der Auspuff geöffnet und die Einströmung geschlossen, während die Drehbewegung bzw. die Schwingbewegung den Einlaß öffnet und den Auspuff schließt. Die Bewegung der Rohrschieber ist eine ununterbrochene, keine intermittierende.

Natürlich kann auch die Art der Bewegung der Schieber vollkommen geändert werden, und es ist nicht wesentlich, daß beide Schieber sich hin und. her bewegen, es genügt vielmehr, wenn einer dies tut.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung ist dies der Fall. Hier ist eine Kurbelwelle N mit den Kurbeln /³ vorgesehen, die ebenso wie vorher durch Lenkstange J² mit den inneren Schiebern G verbunden sind, während die Arme L an den äußeren Schiebern durch Winkelhebel L² mit den Kurbelzapfen Z,³ auf der Welle L¹ in Verbindung stehen. Die Welle L* wird von der Welle N angetrieben. Es ist dies eine bequeme Art des Antriebs der Schieber für eine Zweizylindermaschine. Die Wirkung ist indessen im allgemeinen dieselbe, als bei der Maschine, die in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist.

Es mag noch hinzugefügt werden, daß bei der zweiten Anordnung die öffnungen in dem äußeren Schieber H stets in derselben Ebene bleiben, in welcher die Öffnungen in dem Zylinder liegen.. Die Zeichnung zeigt der Einfachheit wegen zwar nur eine Öffnung an jeder Seite, indessen wird in Wirklichkeit zweckmäßig eine Anzahl von öffnungen Verwendung finden.

In Fig. 5 und 6 wird der innere Schieber G wie vorher mit Hilfe der Kurbel /³ auf und ab bewegt, dagegen ist der äußere Schieber H, welcher nur eine einzige öffnung Y für den · Einlaß und Auspuff besitzt, bei Q mit einem Zahnkranz versehen, der mit einem Zahnrad R in Eingriff steht, welches letztere in geeigneter Weise durch den Motor angetrieben wird. Die Zähne sind zweckmäßig Spiralzähne und so angeordnet, daß der Kranz Q und die Schieber H beständig in der Richtung des Pfeiles in Fig. 6 gedreht werden. Die Anzahl

der Umdrehungen der Hülse H ist die Hälfte von der Umdrehungszahl der Kurbelwelle des Motors. Der Zylinder gelangt während des Arbeitens entweder mit der Einströmung oder dem Auspuff in Verbindung, wenn die entsprechende Öffnung des inneren Schiebers sich mit der öffnung des Zylinders und gleichzeitig mit der öffnung in dem äußeren sich drehenden Schieber deckt.

ίο Wenn die Öffnung in einer von den beiden Schiebern sich nicht mit der Öffnung im Zylinder deckt, ist die entsprechende Zylinderöffnung geschlossen. Mit Rücksicht auf die vorhergehende Erklärung dürfte es überflüssig sein, den vollständigen Kreislauf für diesen Fall zu beschreiben.

Im allgemeinen wird, wie auch in der Zeichnung gezeigt ist, ein federnder Ring angeordnet und die Öffnung oder die Öffnungen im inneren Schieber so eingerichtet sein, daß sie während der Kompression und der Zündperiode hinter diesem Ring liegen. Natürlich kann der federnde Ring auch unterhalb der Zylinderöffnungen liegen, und die Schieber können, wenn sie außer Tätigkeit gebracht werden sollen, sich auch senken, anstatt daß sie gehoben werden. In allen Fällen, in welchen zwei Schieber benutzt werden, ist, wie oben beschrieben und in der Zeichnung dargestellt, der äußere Schieber rotierend oder schwingend angeordnet. Dies geschieht, um Beschädigungen zu vermeiden; denn die öffnungen im inneren hin und her gehenden Schieber liegen während der Kompression und der Zündperiode hinter dem federnden Ring S und eine Beschädigung von Teilen außerhalb des inneren Schiebers ist nicht möglich.

Die Öffnungen in der Zeichnung sind von rechteckiger Form; die Form kann natürlich auch von der gezeichneten abweichen. Da die öffnungen in den hin und her gehenden Schiebern sich nicht nach beiden Seiten der öffnungen des Zylinders hin bewegen, kann die hin und her gehende Bewegung verhältnismäßig klein sein, so daß die Höhe des Motors beträchtlich geringer ist als in dem Falle, in dem die Ventile eine größere Auf- und Abwärtsbewegung ausführen. Es ist dies ein großer Vorteil für Motorfahrzeuge, wo der zur Verfügung stehende Platz beschränkt ist. Außerdem kann durch die zusammengesetzte Bewegung der Schieber das Schmiermittel besser verteilt und. an seiner Stelle gehalten werden.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Steuerung für Gasmaschinen durch zwei konzentrisch zum Kolben angeordnete Rohrschieber, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schieber eine Hin- und Herbewegung ausführt und den Auspuff öffnet und die Einströmung schließt, während der andere eine Drehbewegung ausführt und die Einströmung öffnet und den Auspuff schließt.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rohrschieber die hin und her gehende Bewegung und der äußere die Drehbewegung ausführt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.