DE299154C - - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 26. SEPTEMBER 1919

. ,λ/ ■■' in MANNHEIM.

Gegenstand der Erfindung ist eine Umsteuerung für vier- und mehrzylindrige, mit elektrischer Zündung arbeitende Verpuffungsmotoren, vermittels deren der Motor sowohl

•5 vom Stillstand aus in jeder Drehrichtung in • Betrieb genommen, als auch während des Betriebes umgesteuert werden kann.

Bekanntlich ist es beim Umsteuern wäh-

. rend des Betriebes erforderlich, die Drehzahl

ίο des Motors vor dem Umsteuern erheblich zu vermindern '(auf etwa ¹Ja °,der ^a/₄ der normalen Drehzahl), damit die die Drehrichtung umkehrende, sogenannte Gegenzündung die lebendige Kraft des Schwungrades sicher auffangen und den Motor in der anderen Drehrichtung mit genügender Kraft anwerfen kann. Hierzu muß vor dem Umsteuern der Vergaser auf Anlaßstellung und der Zündvorrichtung auf Spätzündung eingestellt

ao werden, ehe die Zündung ausgeschaltet wird. Ersteres ist deshalb erforderlich,, weil der lediglich durch Ausschalten der Zündung auf eine niedrige Umdrehungszahl gebrachte Motor bei vollgeöffneter Drosselklappe ein zu gasarmes, nicht« mehr zündfähiges Gemisch ansaugen würde, 'wodurch das Umsteuern bzw. Herumwerfen des Motors durch eine

. ■ Gegenzündung unmöglich gemacht wäre. Vor dem Umsteuervorgang muß also die Drosselklappe des Vergasers in eine Stellung gebracht werden, in der auch, dem langsam laufenden Motor noch ein gasreiches, sicher zündendes Gemisch zugeführt wird. Ausserdem muß die Zündverteilung, auf Spätzündung eingestellt werden, . weil der eben umgesteuerte, in der neuen Drehrichtung noch langsam laufende Motor bei Frühzündung unbedingt stehen bleiben würde.

Gemäß der vorliegenden Erfindung soll nun zwischen dem die Umsteuerung der Ventilbetätigungsorgane bewirkenden Hebel und dem Ausschalter für die Zündung einerseits und einem zur Regelung des Gemisches und zur gleichzeitigen Einstellung des Zündzeitpunktes vorgesehenen Organ andererseits eine solche Verbindung hergestellt sein, daß der Umsteuerhebel und die Ausschaltung der Zündung nur dann betätigt werden können, wenn das Gemischzufuhrorgan auf Anlaßstellung und die Zündmomentverstellung auf Spätzündung eingestellt sind, während bei anderen Stellungen des die Gemischzufuhr und Zündung beeinflussenden Organes sowohl der Umsteuerhebel als der Zündungsausschalter gesperrt sind. Hierdurch wird eine versehentlich falsche Einstellung der Gemischzufuhr und der Zündung vor dem Umsteuern unmöglich gemacht.

Es sind nun zwar Umsteuerungsanordnungen an sich bekannt, bei welchen eine Vor- ·..-richtung so lange gegen Verstellen gesperrt ist, bis die andere sich in einer ganz bestimmten Lage befindet. Zum Beispiel hat man schon bei mit Druckluft angelassenen und umgesteuerten Motoren vorgeschlagen, daß der Hebel, mit dem die , Ventilbetätigung

zwecks Umsteuerns verändert wird, mit einem Hebel der zum Einstellen der Maschine auf Anlassen, Betrieb und Halt dient, derart verbunden ist, daß der erstere nur dann betätigt werden kann, wenn der zweite ■ auf Halt steht. Diese Anordnung ist aber nur für mit Druckluft angelassene und umgesteuerte Motoren verwendbar, nicht aber für solche Motoren, die durch Zündung eines

ίο Brennstoffluftgemisches angelassen und durch eine Gegenzündung umgesteuert werden sollen. Demgemäß unterscheidet sich die vorliegende Anordnung von den vorbekannten wesentlich dadurch, daß der Umsteuerhebel hier nicht •15 freigegeben wird, wenn das Organ zum Einstellen der Maschine auf Anlassen, Betrieb und Halt, d. h. der die Drosselklappe und den Zündzeitpunkt verstellende Hebel auf Halt steht, sondern die Sperrung des Umsteuerhebeis wird dann aufgehoben, wenn der zweite Hebel sich in der Anlaßstellung befindet, und das hier selbstredend beim Umsteuern des Motors ebenfalls erforderliche Abstellen des Motors erfolgt demnach hierbei nicht durch Abstellen der Brennstoffzufuhr, sondern durch Ausschaltung der Zündung, die beim Umsteuern bewirkt wird. Auf den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.

Die Fig. 1 bis 10 zeigen eine Ausführungsform, beider für jede Drehrichtung eine besondere Zündvorrichtung und ein besonderer Anlaßmagnet angeordnet ist, während die Fig. 11 bis 15 eine Ausführungsform mit nur einer Zündvorrichtung und einem Anlaßmagneten für beide Drehrichtungen veranschaulichen.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Vorrichtung sei zunächst noch eine Bedingung klargestellt, die beim Umsteuern • mehrzylindriger Verpuffungsmotoren berücksichtigt werden muß.
. Vier- oder Sechszylindermotoren bleiben.

stets in einer Kurbelstellung stehen, bei der sich die Kolben in einer mittleren Lage? ungefähr symmetrisch zum oberen Totpunkt befinden und in der sich der Expansions- und der Kompressionsdruck zweier nacheinander .zündenden Zylinder das Gleichgewicht halten. Ist der Motor durch Ausschalten der Zündung abgestellt worden, so sind die beiden sich im Gleichgewichtszustand befindenden Zylinder, z. B. die Zylinder 1 und 3 in Fig. 1 und 2 mit Gemisch gefüllt. Soll nun der Motor in einer der vorherigen entgegengesetzten Drehrichtung wieder angelassen werden, so, darf die Umsteuerung der Ventilbetätigungsorgane, die beispielsweise durch Verschieben der Steuerwelle unter Ausschalten der bisherigen und Einschalten anderer Nocken erfolgen möge, kein Öffnen der Einlaß- oder Auslaßorgane bei einem der Zylinder ι oder 3 zur Folge haben, weil sonst der Gleichgewichtszustand ' aufgehoben und der Kolben desjenigen der beiden Zylinder, dessen Ventile- geschlossen bleiben, in seine Endlage getrieben würde, in welcher Kolbenstellung ein Anlassen des Motors unmöglich ist. Es ist also Bedingung,· daß die Nocken für die andere Drehrichtung so angeordnet sind, daß durch den Umsteuerungsvorgang der Gleichgewichtszustand der beiden im Ex-, pansions- und Umdrehungshub stehengebliebenen Zylinder nicht gestört wird. Hieratis ergibt sich, daß beim Umsteuern in demselben. Zylinder der •vorherige Expansionshub zum Verdichtungshub werden muß und umgekehrt. Waren also nach vorherigem Rechtsgang des Motors bei dessen Stillstand die Phasen in den einzelnen Zylindern z.B. wie folgt: Zylinder 1: Expansion, Zylinder 2: Auspuff, Zylinder 3: Verdichtung, Zylinder 4: An- ' .· saugen, und erfolgt demnach die Zündung in den einzelnen Zylindern in der Reihenfolge: i, 3, 4, 2, so müssen die Phasen nach dem Verschieben der Steuerwelle ^Nfür die andere Drehrichtung sein: Zylinder 1: Verdichtung, Zylinder 2: Ansaugen, Zylinder 3: Expansion, Zylinder 4: Auspuff, woraus sich die Zündfolge i, 2, 4, 3 ergibt. Man sieht hieraus, daß die Zündfolge für den Linkslauf des Motors eine andere sein muß wie diejenige für den Rechtslauf.

In der zunächst zu beschreibenden Ausführungsform, dargestellt in den Fig. 3 bis 10, wird diese Änderung der Zündfolge dadurch erreicht, daß für jede Drehrichtung eine besondere. Zündvorrichtung nebst Anlaßmagnet vorgesehen ist, von denen je einer eingeschaltet und der andere zugleich ausgeschaltet wird. Für die normale Drehrichtung des Motors »vorwärts« dient die Zündvorrichtung Zv (Fig. 3 und 5), zu dem der Anlaßmagnet Mv und der Ausschalter Av gehören. Für die Drehrichtung »rückwärts« ist die Zündvorrichtung Zr mit dem Anlaßmagneten Mr und dem Ausschalter Ar vorgesehen. Da beide Vorrichtungen zu beiden Seiten des Rädergehäuses b angeordnet sind und von derselben Welle aus angetrieben werden, ist ihre Drehrichtung bei unveränder- , ter Drehrichtung des Motors eine entgegengesetzte. Hieraus ergibt sich, daß die beiden Zündvorrichtungen in ihrem eingeschalteten Zustande dieselbe Drehrichtung haben, nur läuft der Motor hierbei in einem Falle rechts herum und im anderen Falle links herum.
. Der bei c gelagerte Umsteuerhebel u (Fig. 3 bis 6) ist unten gegabelt und faßt in eine das Ende der Steuerwelle umgebende Muffe, so daß durch die Bewegung des Um-

Steuerhebels die Steuerwelle in ihrer Längsrichtung verschoben wird, wobei in der End- - lage des Hebels nach rechts ein Nockensatz ''für die Drehrichtung »vorwärts« und in der Endlage des Hebels nach links ein Nockensatz für die Drehrichtung »rückwärts« zur Einwirkung auf die Ventile des Motors gebracht wird. Selbstredend können aber durch : den Umsteuerhebel auch irgendwelche andere,

ίο bekannte Umsteuervorrichtungen betätigt und hierdurch die Steuerzeiten der Ventile geändert werden, so daß. das Umsteuern nicht dtirch Verschieben der Steuerwelle, sondern z. B. durch Verdrehen oder Umsteuerung der Steuerwelle, durch Ein- oder Ausschalten von Zwischenorganen zwischen Ventilspindeln und Nockensätzen für Vorwärts- und Rückwärtslauf des Motors erfolgt usw.

Der Umsteuerhebel u weist einen Handgriff h mit einer Sperrklinke ί auf, welch' letztere in den beiden Endlagen des Hebels in Kerben kv bzw. kr (Fig. 3 bis 5) des Schaltsegments e einschnappt und den Umsteuerhebel in dieser Lage festhält. An den beiden Kerben ist je ein ,besonderer Zündausschalter Sv und Sr (Fig. 3 und 4) vorgesehen, von denen beim Herunterdrücken der Sperrklinke s —; je nachdem in welcher Endlage sich der Umsteuerhebel «befindet— der eine oder andere betätigt wird, wodurch entweder der Stromkreis der Primärwicklung der Zündvorrichtung Zv oder der Zündvorrichtung Zr kurzgeschlossen und die betreffende Zündvorrichtung mit seinem Anlaßniagneten ausgeschaltet wird. Aus der Anordnung ergibt sich noch, daß immer nur eine der beiden Zündvorrichtungen nebst ihrem Anlaßmagneten eingeschaltet sein kann, und zwar immer nur derjenige, der für die Drehrichtung bestimmt ist, für die der Umsteuerhebel eingestellt ist,' weil die nicht herunterge-. drückte Klinke .s den Kurzschlußschalter, vor dem sie sich befindet, geöffnet hält. Aus Fig. 5 und 6 ist die Vorrichtung zu ersehen, vermittels welcher die Sperrklinke 5 verriegelt gehalten wird, solange der Vergaser nicht auf Anlaßstellung und die Zündmomentverstellung nicht auf Spätzündung eingestellt sind. '■■■■■■

Von dem Winkelhebel Uj (Fig. ζ) aus kann -vermittels des Gestänges f-g die Drosselklappe i des Vergasers verstellt werden. An den Hebel g dieses Gestänges ist ein Gestänge l-m-n-o-p-q-t angelenkt und an die Zündzeitpunkt-Verstellhebel der beiden Zündvorrich-. tungen derart angeschlossen, daß beide Zündvorrichtungen auf Spätzündung eingestellt sind, „wenn sich die Drosselklappe i in der Anlaßstellung befindet (gezeichnete Stellung).

An den Winkelhebel w sind vermittels der Stangen ν und χ noch zwei um Zapfen drehbare .Schwingriegel y und z angeschlossen, die in der vorbeschriebenen Lage des Winkelhebels außerhalb des Bereiches der im Schaltsegment e vorgesehenen Einschnappkerben kv und kr befinden, so daß es bei dieser Lage des Winkelhebels und der mit ihm verbundenen Verstell- lind Verriegelungsorgane möglich ist, die Sperrklinke s niederzudrücken und damit die Zündung auszuschalten und zugleich den Umsteuerhebel freizugeben. Bei mehr geöffneter Drosselklappe und gleich- ' ■ . ■ zeitig mehr auf Frühzündung eingestellter Lage der Zeitzündpunktverstellhebel hingegen gelangt die vorspringende Bahn 16 (Fig. 6) eines der Schwingriegel y-z über den hinteren Arm 17 der Sperrklinke ί und hält diese verriegelt. Je nach der Lage des Umsteuerhebels u auf »vorwärts« oder »rückwärts« wird hierbei die Verriegelung der Sperrklinke durch den Schwingriegel z oder durch den Schwingriegel y erfolgen. Die Handhabung dieser Anordnung ist nun beim Umsteuern des in der Drehrichtung »vorwärts« laufenden Motors die ,folgende:

Zunächst wird der Hebel w von der punktiert dargestellten in die ausgezogen dargestellte Lage gebracht, wodurch die Drosselklappe des Vergasers in die gezeichnete Anlaßstellung und d.ie Zündzeit punktverstellhebel beider Zündvorrichtungen auf Spätzündung eingestellt werden. Hiernach schaltet man entweder am Hauptschalter Av oder besser durch Niederdrücken der Sperrklinke s die Zündvorrichtung Zv aus, wodurch der Motor zum Stillstand gelangt. Dieser möge so erfolgen, daß der Kolben des Zylinders 1 in seiner mittleren Lage im Expansionshub und der Kolben des Zylinders 3 in derselben Lage im Verdichtungshub stehen bleibt (Fig. 10). Die Verteilerkohlen der beiden Zündvorrichtungen nehmen hierbei die in Fig. 7 dargestellte Lage ein, bei der durch die Zündvorrichtung Zv eine Zündung im ersten Zylinder und durch die Zündvorrichtung Zr eine solche im dritten Zylinder bewirkt werden kann. Die in den Fig. 8 und 9 dargestellten Unterbrecher der beiden Zündvorrichtungen lassen · erkennen, daß deren Abreißnocken sich über eine genügende Länge erstrecken, um die no Unterbrecher auch bei der mittleren Kolbenstellung noch geöffnet zu halten. Man kann demnach durch Drehen des Anlaßmagneten Mv (Fig. 3 und 5) den Motor wieder in der alten Drehrichtung" »vorwärts« .anlassen. Soll er aber in der Drehrichtung »rückwärts« angelassen werden, so ist der Umsteuerhebel uin seine linke Endlage zu bringen, wobei die Nocken für diese Drehrichtung unter die Ventilstössel geschoben und der Zündapparat Zv nebst seinem Anlaßmagneten durch Kurzschließen seines Primärstromkreises am Aus-

schalter Sv (Fig. 4) ausgeschaltet und der Zündapparat Zr nebst dem Anlaßmagneten Mr dadurch eingeschaltet wird, daß die jetzt über den Schalter Sr gebrachte Sperrklinke ^ hier den Kurzschluß aufhebt. Dreht man jetzt am Anlaßmagneten -Mr, so springt der Motor durch Zündung im Zylinder 3 nach »rückwärts« an und befindet sich nach ■Verstellen des Gemischhebels w in seine rechte Endlage im vollen Betrieb »rückwärts«. Man kann den Motor auch während des Laufens, (1. h. ohne ihn vorher zum Stillstand, zu bringen, umsteuern. -Man verfährt wieder,, wie vorher beschrieben, indem man zunächst den Hebel w in seine linke Endlage bringt, wobei ■ sich der Vergaser in der Anlaßstellung befindet und bei .beiden Zündappa,raten Spätzündung eingestellt ist. Durch Herunterdrücken der jetzt freigegebenen Sperrklinke s wird die Zündung Zv unterbrochen, bis die Drehzahl des Motors auf etwa % ihres normalen Wertes gesunken ist. Jetzt wird der ■ Umsteuerhebel u mit einem schnellen Ruck in seine linke Endlage gebracht, wodurch die Ventilbetätigungsorgane umgesteuert werden. Durch Loslassen der Sperrklinke j wird die Zündvorrichtung Zr eingeschaltet. Der Motor läuft hierbei zunächst noch in seiner alten, d. h. in einer zu seiner schon umgeschalteten Ventilsteuerung falschen Drehrichtung. Er . saugt hierbei das vorher, d. h. nach Ausschalten der Zündung in das gekühlte Auspuffrohr geschobene Gemisch wieder an und schiebt das Angesaugte während ein paar Umdrehungen in das Saugrohr hinaus. Die jetzt durch Löslassen der Sperrklinke eingeschaltete Zündvorrichtung Zr läuft hierbei selbstredend zunächst auch in der falschen Drehrichtung. Es sei wiederum angenommen, daß zunächst die Zylinder 1 und 3 in den Verdichtungs- bzw. Expansionshub gelangen.

Der Unterbrecher der Zündvorrichtung Zr unterbricht in der gezeichneten Kurbellage (Fig. 10). Hierbei hat der Anker der Zündvorrichtung die neben dem Unterbrecher skizzierte Lage, bei welcher auch bei der niedrigen Drehzahl noch genügend Strom erzeugt wird, um einen Funken an der Kerze 3 überspringen zu lassen. Die erfolgende starke Frühzündung nimmt die nicht mehr bedeutende lebendige Kraft des Schwungrades auf einem kurzen Kurbelweg auf und wirft die Motorwelle nach der anderen .Drehrichtung zurück. Die jetzt im richtigen Drehsinne umlaufende Zündvorrichtung Zr unte'rbri£ht 9o°später wieder und bewirkt die Zündung des im Zylinder 1 befindlichen Gemisches usw. ■Nach Verstellen des Gemischhebels auf Vollgas und gleichzeitiger Einstellung des Zünd-. 60 Zeitpunktes auf Frühzündung befindet sich der Motor· im vollen Betrieb »rückwärts«.

Die verschiedene Zündfolge, die für die beiden Drehrichtungen erforderlich ist,' läßt sich — wie aus der Anordnung der Schleifkontakte der Verteilerscheibe (Fig. 14) ersichtlich ist, auch mit einer Zündvorrichtung erreichen. -Von dem Kontakt' 1 ausgehend, ergibt sich für die Drehrichtung der Verteilerscheibe im Sinne des Uhrzeigers (entsprechend dem Vorwärtslauf des Motors) die Zündfolge ], 3, 4, 2 und für die entgegengesetzte Drehrichtung (entsprechend dem Rückwärtslauf des Motors) die Zündfolge 1, 2, 4, 3, genau wie bei den beiden Verteilerscheiben des mit zwei Zündvorrichtungen arbeitenden Motors (vgl. Fig. 7). Um nun bei beiden Drehrichtungen mit derselben Zündvorrichtung arbeiten zu können, muß nur durch den Umsteuervorgang der Anker der Zündvorrichtung um 90^er verdreht werden, wobei sich dessen Unterbrecher (Fig.15) ebenfalls um 90⁰ und die Verteilerkohle (Fig. 14) um 45⁰ dreht. Fig. 11 und 12 zeigen bei-. spielsweise' eine Anordnung, vermittels deren die Drehung des Ankers durch die beim Umsteuern verschobene Steuerwelle bewirkt werden kann. Die Steuerwelle weist ah dem Antriebsende für die Zündvorrichtung eine schräg eingesetzte Feder 19 auf, die in eine in der Nabenbohrüng des Übersetzungszahnrades 21 ausgearbeitete Spiralnut 20 eingreift und beim Verschieben der Steuerwelle eine Relativverdrehung des Zahnrades 21 und des mit diesem in Eingriff stehenden; auf der Ankerwelle der Zündvorrichtung aufgekeilten Zahnrades 22 bewirkt. Bei dieser Anordnung ist selbstredend auch nur ein Änlaßmagnet für' beide Drehrichtungen erförderlich, der ebenso wie die Zündvorrichtung¹ mit den beiden Ausschaltern am Umsteuerhebel verbunden ist. Die sonstigen Anordnungen sind genau dieselben wie bei der ausführlich beschriebenen Ausführungsform mit zwei Zünd- ■ vorrichtungen. ' ' ,

Claims (2)

105 Patent-Ansprüche:

i. Umsteuerung für, vier- und mehrzylindrige Verpuffungsrhotoren, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem. die Umsteuerung der A^entilbetätigungsorgane bewirkenden Hebel und dem Ausschalter für die Zündung einerseits und einem zur Regelung des Gemische und zur gleichzeitigen Einstellung des 'Zündzeitpünktes vorgesehene Organ andererseits eine solche Verbindung hergestellt ist, daß, der " Umsteuerhebel und der Zündausschalter nur dann betätigt werden können, wenn das Gemischzufuhrorgan sich in der Anlaßstellung befindet und die Zündmomentverstellvorrichtung auf Spätzündung eingestellt ist;' ■ ·-■■ ■ ■ ■'- . ■',■ '

2. Anordnung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß am Handgriff (h) des Umsteuerhebels (μ) eine den Hebel in seinen beiden Endlagen sperrende Klinke (s). vorgesehen ist, die beim Herunterdrücken den Umsteuerhebel freigibt und zugleich die Zündung ausschaltet, wobei der Gemisch- und Zündzeitpunktverstellhebel (w) die Sperrklinke (s) im allgemeinen durch geeignete Organe (v, x, y, z) verriegelt hält und nur in einer be-; stimmten Lage, bei der der Vergaser sich in Anlaßstellung befindet und die Zündmomentverstellvorrichtufig auf Spätzündung eingestellt ist, die Sperrklinke zum Herunterdrücken freigibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.