DE376659C

DE376659C - Device for driving the valve cam disk of an internal combustion engine with radially arranged cylinders

Info

Publication number: DE376659C
Application number: DEB103186D
Authority: DE
Original assignee: Bristol Aeroplane Co Ltd
Current assignee: Bristol Aeroplane Co Ltd
Priority date: 1921-02-23
Filing date: 1922-01-18
Publication date: 1923-06-02

Description

Vorrichtung zum Antrieb der Ventilnockenscheibe einer Verbrennungskraftmaschine mit radial angeordneten Zylindern. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Ventile einer Maschine mit Innenverbrennung mit radial angeordneten Zylindern und besteht in der Verwendung eines seinem Wesen nach an sich bekannten epizyklischen Rädergetriebes mit doppelter Übersetzung ins Langsame für den genannten Zweck. Die Anwendung eines solchen epizyklischen Rädergetriebes bietet nicht nur die wünschenswerte Möglichkeit, die zur Ventilsteuerung erforderliche starke Übersetzung ins Langsame auf bequeme Weise mit `voller Zuverlässigkeit zu erhalten, sondern es besteht darüber hinaus die Möglichkeit, dieses Getriebe dadurch ganz besonders leicht auszubilden, wie es besonders für Flugzeugmotore erforderlich ist, so daß der Ventilsteuerkörper als drehbar auf die Motorwelle aufgesetzter Gehäuseteil mit Innenverzahnung für den Eingriff .in eine Stirnverzahnung des Rädergetriebes ausgebildet werden kann, während die zum Getriebe gehörige zweite feste Innenverzahnung einen weiteren Gehäuseteil, der konzentrisch zum ersten ist, bildet, so daß unter Derücksichtigung der langsamen Umdrehung des die Ventilsteuerung bewirkenden Gehäuseteils mit Innenverzahnung es einer besonderen Einkäpselung der Getrieberäder nicht bedarf. Hierin liegt ein besonderer Vorteil, insbesondere für den angegebenen Zweck, gegenüber epizyklischen Rädergetrieben für die Ventilsteuerung mit einfacher Übersetzung, wie sie bereits früher vorgeschlagen worden sind.Device for driving the valve cam disk of an internal combustion engine with radially arranged cylinders. The present invention relates to an apparatus for controlling the valves of a machine with internal combustion with radially arranged Cylinders and consists in the use of what is essentially known per se epicyclic gear train with double translation into slow for the said Purpose. The use of such an epicyclic gear train not only offers the desirable possibility of the strong translation required for valve control to get into the slow in a comfortable way with `full reliability, but rather there is also the possibility of making this transmission very special easy to train, as is particularly necessary for aircraft engines, so that the valve control body as a housing part rotatably mounted on the motor shaft Internal toothing for engagement. In a face toothing of the gear train can be, while the second fixed internal toothing belonging to the gearbox another housing part, which is concentric to the first, forms, so that taking into account the slow rotation of the part of the housing with internal teeth that controls the valve a special encapsulation of the gear wheels is not required. There is one in this particular advantage, especially for the stated purpose, over epicyclic Gear-driven for valve control with simple translation, as it is already have been proposed earlier.

Auf der wesentlich schematisch gehaltenen Zeichnung stellt Abb. einen Achsialschnitt durch ein Rädergetriebe gemäß der Erfindung dar, während die Abb. 2 und 3 Querschnitte nach den Linien 2-2 bzw. 3-3 der Abb. i zeigen.On the drawing, which is essentially schematic, Fig. Shows one Axial section through a gear train according to the invention, while Fig. Figures 2 and 3 show cross-sections along lines 2-2 and 3-3, respectively, of Figure i.

Ein Teil des Kurbelgehäuses der Maschine, welches als stationär angenommen ist, ist bei io angedeutet, während mit i i ein Stück einer rotierenden Kurbelwelle bezeichnet ist.Part of the machine's crankcase, which is assumed to be stationary is indicated with io, while with i i a piece of a rotating crankshaft is designated.

Auf dem Kurbelgehäuse io ist gleichachsig zur Welle ii ein Zahnkranz 12, mit Innenverzahnung befestigt. Eine Trommel 13 ist auf die Kurbelwelle i r vermittels eines inuffenartigen Ansatzes 14 aufgesetzt und mit der Welle verkeilt, so daß sie sich gemeinsam mit der Welle dreht. Auf der Trommel 13 sitzt frei drehbar ein Rad 15 mit einer Stirnverzahnung 16, welche in Eingriff mit der Verzahnung des Zahnkranzes 12 steht. Das Stirnrad 16 bildet ein Planetenrad, welches unter dem Einfluß der Drehung der Welle i i und der Trommel 13 auf der Innenverzahnung 12 abrollt.A ring gear 12 with internal teeth is fastened on the crankcase io coaxially with the shaft ii. A drum 13 is placed on the crankshaft by means of a sleeve-like projection 14 and is keyed to the shaft so that it rotates together with the shaft. A wheel 15 with a spur toothing 16, which is in engagement with the toothing of the ring gear 12, is seated freely rotatably on the drum 13. The spur gear 16 forms a planet gear which rolls on the internal teeth 12 under the influence of the rotation of the shaft ii and the drum 13.

Ein zweiter Zahnkranz 17 mit Innenverzahnung ist gleichachsig zum Stirnrad 15, 16 angeordnet und besteht nach der Darstellung der Zeichnung mit ihm ans einem Stück oder ist in sonstiger Weise mit ihm, etwa durch Verbolzung, verbunden. Der Zahnkranz 17 steht in Zahneingriff mit einem zweiten Stirnrad 18, welches frei drehbar auf der Kurbelwelle i i sitzt und dessen Verzahnung koaxial zur Welle ist. Auf diese Weise entsteht ein epizyklisches Getriebe mit doppelter Übersetzung ins Langsame, bei welchem die beiden Planetenräder 16, 17, die konzentrisch miteinander v erbutiden sind, mit Sonnenrädern 12, 18 in Eingriff stehen, welche letzteren ebenfalls konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei der Eingriffspunkt des Paares i 2, 1 6 der Eingriffsstelle des Paares 17, 18 gerade diametral gegenüberliegt.A second ring gear 17 with internal teeth is coaxial with the Spur gear 15, 16 is arranged and consists of the representation of the drawing with him in one piece or is connected to it in some other way, for example by bolting. The ring gear 17 is in tooth engagement with a second spur gear 18, which is free rotatably seated on the crankshaft i i and its teeth are coaxial with the shaft. In this way, an epicyclic gear with double translation into Slow, in which the two planet gears 16, 17, which are concentric with one another are v erbutiden, are engaged with sun gears 12, 18, which latter also are arranged concentrically to one another, the point of engagement of the pair i 2, 1 6 of the point of engagement of the pair 17, 18 is just diametrically opposite.

Das zweite Stirnrad 18 ist fest mit einem Nockenkörper verbunden oder bestellt aus einem Stück mit ihm, welcher Nockenkörper zweckmäßig die Form einer Trommel i9 besitzt, welche mit einer zentralen Buchse versehen ist, vermittels deren sie auf die Welle 11 drehbar aufgesetzt ist. Zwei Sätze von Nocken sind an dem Umfang der Trommel vorgesehen, und zwar zweckmäßig je ein Satz all jedem Ende derselben, wodurch die Ein- und Auslaßventile der Maschine gesteuert werden. Diese Nocken sind bei 21, 2-2 angedeutet, während die Hubdaumen, welche an llie Ventile angreifen, bei 23, 2¢ angedeutet sind. Die Abbildung zeigt nur einen dieser Hubdaumen, aber in Wirklich-].zeit ist ein Hubdaumenpaar für jeden Zylinder vorhanden, wobei diese Hubdaumen in der gleichen Weise um die Kurbelwelle herum angeordnet sind wie die Zylinder der Maschine.The second spur gear 18 is fixedly connected to a cam body or ordered from one piece with him, which cam body expediently the shape of a Has drum i9, which is provided with a central bushing, by means of which it is rotatably mounted on the shaft 11. Two sets of cams are on the perimeter provided for the drum, expediently one set at each end of the same, whereby the inlet and outlet valves of the machine are controlled. These cams are indicated at 21, 2-2, while the lifting thumbs, which attack llie valves, at 23, 2 ¢ are indicated. The illustration shows only one of these lifting thumbs, however in real time there is a pair of lifting thumbs for each cylinder Lifting thumbs are arranged around the crankshaft in the same way as the Cylinder of the machine.

Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes und die Zahl der Nocken werden in der bei Maschinen dieser Art üblichen Weise bestimmt. Es besteht nur eine Einschränkung, welche sich daraus ergibt, daß die beiden Planetenräder 16, 17 die gleiche Exzentrizität besitzen, und diese Einschränkung ist die, daß (las Verhältnis der Durchmesser dieser Planetenräder zu den Durchmessern der zugehörigen Sonnenräder durch die Exzentrizität bestimmt wird. Es ist für die praktische Ausführung zweckmäßig, den Rädern 16 und 17 die gleiche Exzentrizität zti geben, so daß ihre Durchmesser um gleiche Beträge hinter den Durchmessern der ihnen zugeordneten Sonnenräder zurückbleiben, oder mit anderen `'orten, daß die Differenz in der Zahl der Zähne des einen Paares 12, 16 gleich der Differenz der Zähnezahl des anderen Paares 17, 18 ist.The gear ratio of the gearbox and the number of cams will be determined in the manner customary for machines of this type. There is only one limitation which results from the fact that the two planet gears 16, 17 have the same eccentricity own, and this limitation is that (read the ratio of the diameters of these Planet gears to the diameters of the associated sun gears due to the eccentricity is determined. It is useful for the practical implementation, the wheels 16 and 17 give the same eccentricity zti, so that their diameters by equal amounts lag behind the diameters of the sun gears assigned to them, or with others find that the difference in the number of teeth of one pair is 12, 16 is equal to the difference in the number of teeth of the other pair 17, 18.

Bei einer neuen Zylindermaschine z. B. kann der stationäre Zahnkranz 12 achtzehn Zähne, jedes der beiden Planetenräder 16, 17 siebzehn Zähne und das die Nockentrommel treibende Stirnrad 18 sechzehn Zähne besitzen. Praktisch zeigt es sich als erforderlich, ein Vielfaches dieser Zähnezahlen vorzusehen, (la das Getriebe so kompendiös ist, daß die radiale Tiefe der Zähne sehr klein gehalten werden inuß.In a new cylinder machine z. B. the stationary ring gear 12 eighteen teeth, each of the two planet gears 16, 17 seventeen teeth and that the spur gear 18 driving the cam drum has sixteen teeth. Practically shows it is necessary to provide a multiple of this number of teeth, (la das Gear is so compensated that the radial depth of the teeth is kept very small will be required.

Ein solches Getriebe erteilt dann der Nockentrommel i9 eine Geschwindigkeit, welche gleich 1l. der Geschwindigkeit der Kurbelwelle i i ist, wobei die Drehungsrichtung jedoch entgegengesetzt derjenigen der Kurbelwelle ist. Durch die Anordnung von vier in gleichem Abstand befindlichen Nocken in jeder Nockenreihe für die Einlaß- und Auslaßventile kann die korrekte Betätigung der Ventile für die neuen Zylinder der Maschine gesichert werden.Such a gear then gives the cam drum i9 a speed which equals 1l. the speed of the crankshaft i i, where the direction of rotation however, is opposite to that of the crankshaft. By arranging four Equally spaced cams in each row of cams for the inlet and Exhaust valves can enable the correct actuation of the valves for the new cylinders of the Machine to be secured.

Die im vorstehenden beschriebene Getriebekonstruktion bietet zahlreiche Vorteile. Zunächst ist das Getriebe sehr kompendiös, weil die Räder einander umschließen; auch kann die Nockentrommel ebenfalls als Umschließungsmantel für das Getriebe ausgebildet werden. Die gedrungene Form des Getriebes ist besonders wünschenswert für Flugzeugniaschinen, da der Überhang der Maschinennase dadurch verringert werden kann, so daß es möglich ist, ein Reduktionsgetriebe zwischen Kurbelwelle und Propeller einzuschalten, ohne daß der Überhang unerwünscht groß wird.The transmission design described above offers numerous Advantages. First of all, the gearbox is very compensatory because the wheels enclose each other; the cam drum can also be designed as an enclosing jacket for the transmission will. The compact shape of the gearbox is particularly desirable for aircraft riveting machines, since the overhang of the machine nose can thereby be reduced, so that it is possible is to engage a reduction gear between the crankshaft and propeller without that the overhang is undesirably large.

Claims

PATEN T-ANsprucii: means for driving the valve cam of a Verbrennungskraftinaschine with radially arranged cylinders, characterized in that a per se known epicyclic gear train is used with double underdrive in which two connected to geineinsamer rotation spur 'of the (16, 17 ) revolve on an exciter part (13) of the machine shaft within two toothed rims (12, 18) enclosing it like a housing, which toothed rims are both concentric to the shaft, namely one fixed to the crankcase (io) and the other freely rotatable on the shaft (ii) , are arranged.