DE387030C

DE387030C - Movement transmission device on four-stroke engines

Info

Publication number: DE387030C
Application number: DER54943D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Edmund Rumpler
Current assignee: Dr-Ing Edmund Rumpler
Priority date: 1922-01-21
Filing date: 1922-01-21
Publication date: 1923-12-20

Description

Bewegungsübertragungsvorrichtung an Viertaktmotoren. Die Erfindung betrifft eine Bewegungsübertragungsvorrichtung an Viertaktmotoren, die in einem Lenker besteht, der von einem auf der Kurbelwelle sitzenden Exzenter angetrieben wird.Motion transmission device on four-stroke engines. The invention relates to a motion transmission device on four-stroke engines, which are in a There is a handlebar that is driven by an eccentric located on the crankshaft will.

Die Erfindung besteht darin, daß dieser Lenker in an sich bekannter Weise eine die Steuerwelle mit der Übersetzung i : 2 antreibende Getriebewelle antreibt, und daß der Lenker mittels Kurbeln, die Hilfsvorrichtungen, beispielsweise zum Betrieb der Wasserpumpe, des Magnetapparates, der Lichtmaschine, der Ölpumpe, der Luftpumpe usw., antreiben und seitlich von der Verbindungslinie zwischen den Exzenter- und Getriebewellendrehpunkten liegen, ini Kreise geführt wird.The invention consists in the fact that this handlebar is known per se Way drives a gear shaft that drives the control shaft with the ratio i: 2, and that the handlebars by means of cranks, the auxiliary devices, for example for operation the water pump, the magnet apparatus, the alternator, the oil pump, the air pump etc., drive and to the side of the connecting line between the eccentric and Transmission shaft pivot points are ini circles.

Die Erfindung sei an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnungen näher erläutert.The invention is based on the exemplary embodiments of the drawings explained in more detail.

Abb. i zeigt die grundsätzliche Anordnung an einem Viertaktmotor, von der Stirnseite desselben aus gesehen, Abb.2 eine Seitenansicht.Fig. I shows the basic arrangement on a four-stroke engine, seen from the front side of the same, Figure 2 is a side view.

i ist die Kurbelwelle, auf der das Exzenter 2 befestigt ist, welches den Lenker 3 unmittelbar antreibt. Dieser läuft also mit der Drehzahl der Kurbelwelle und treibt die Übersetzungsgetriebewelled. mit gleicher Drehzahl an. Das Übersetzungsgetriebe 5 besorgt den Antrieb der Ventilsteuerwelle 6 mit einer Tourenzahl, welche die Hälfte der Drehzahl der Kurbehvelle beträgt.i is the crankshaft on which the eccentric 2 is attached, which drives the handlebar 3 directly. This runs at the speed of the crankshaft and drives the transmission gearwelled. at the same speed. The transmission gear 5 provides the drive of the valve control shaft 6 with a number of revolutions which is half the speed of the crank shaft.

Außerhalb der Verbindungslinie des Mittels des Exzenters :2 mit dein Mittel der Kurbel der Übersetzungsgetriebewelle 4. findet eine Kreisführung des Lenkers 3 statt durch die Kurbel ; bzw. 8; eine der beiden Kurbeln würde genügen. Mit der Kurbel ? ist eine Wasserpumpe io, mit der Kurbel 8 ein Magnetapparat 9 gekuppelt.Outside the connecting line of the means of the eccentric: 2 with your Means of the crank of the transmission gear shaft 4. finds a circular guidance of the Handlebar 3 instead of by the crank; or 8; one of the two cranks would be sufficient. With the crank? is a water pump io, with the crank 8 a magnetic apparatus 9 is coupled.

Eine Verlängerung des Lenkers 3 treibt eine Kurbel 13 an, welche zum Betriebe der Ölpumpe i i dient.An extension of the handlebar 3 drives a crank 13, which for Operations of the oil pump i i is used.

Die Kurbel 12 dient zum Anwerfen des Motors, der im Ausführungsbeispiel als ein Vierzylinder-Reihenmotor mit oberhalb der Zylinderköpfe durchgeführter Ventilsteuerwelle gedacht ist. 15 ist das Schwungrad.The crank 12 is used to start the engine, which in the exemplary embodiment as a four-cylinder in-line engine with a valve control shaft above the cylinder heads is intended. 15 is the flywheel.

Abb.3 zeigt eine Stirnansicht für einen V-Motor mit einer Bewegungsübertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Von dem Exzenter :2 aus wird der Lenker angetrieben, der zwei Arme 3 und 3' besitzt. Diese beiden Arme des Lenkers liegen vorteilhaft in einer Ebene. Jeder der Arme treibt eine Kurbel i.l für eine Cbersetzungsgetriebewelle aii, und über jeder Zylinderreihe bzw., wenn nur ein Zylinder in jedem Ast des '\'-Motors angeordnet ist, über jeden, dieser Zvlincier ist je eine Ventilsteuerwelle 6 angeor,inet, «-elche durch das C1bersetzungsgetriebe 5 von der Cbersetzungsgetriebewelle wird. Der aus den Armen 3, 3' 1),#stehen#le Lenker wird zumindest all einem außerhalb der Verbindungslinie des ),Mittels des einzigen Elzeilters -2 und der Cbersetzungsg etriebewellen 14 liegenden Punkte im Kreise geführt, litt Beispiel der Abb.3 wird sogar jeder Arm an einem solchen Punkte im Kreise geführt, und zwar cler Arm 3 durch die Kurbel 8 zürn Antrieb des Magnetapparates <9 und die Kurbel i j zum Antrieb der Lichtmaschine 16, der Arm 3' durch die Kurbel ; zum Antrieb der Wasserpumpe io. Bei dieser Ausführung kann in einem Arm aus Herstelltings- oder Montagegründen auch ein Gelenk eingebaut werden, wie dies bei 18 am Arm 3' angedeutet ist: ein solches Gelenk inuß aber nicht vorhanden sein. Im Beispiel cler Abb.3 greift bei 18 gleichzeitig eine Kurbel an, die zum Anwerfen des Motors dienen kaiirr, aber auch für andere Zwecke verwendet «erden kann, Abb. d. zeigt eine Stirnansicht cler Bewegungsübertragungsvo'rrichtung für einen Fächermotor mit drei Zvlinderreilien. Hier wird durch das Exzenter 2yder Lenker niit drei Armen 3, 3', 3" angetrieben. Der Arm 3 treibt über die Kurbelwelle 14 die Ventilsteuerwelle 6 und wird durch die Kurbel 8 des Magiletapparates 9 außerdem iiii Kreise geführt. Der Arm 3' treibt gleichfalls über das tIiersetzungsgetriebe die Ventilsteuerwelle der ihm zugeordneten Reihe bzw. des ihm zugeordneten Zylinders all und wird außerdem durch die Kurbel 17 der Lichtmaschine 16 im Kreise geführt. Der Arm 3" treibt schließlich gleichfalls mittelbar die Ventilsteuerwelle der ihm zugeordneten Zylinderreibe all und wird durch die Kurbel ? der Wasserpumpe io außerdem im Kreise geführt. Die übrigen Bezeichnttugen haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. 3, und auch hier gilt ;las gleiche bezüglich der notwendigen Kreisführung des Lenkers, dahin gehend, daß eine einzige Kreisführung für den ganzen mehrarmigen Lenker genügt, wenn der im Kreise geführte Punkt außerhalb der Verbindungslinie des Exzentermittels mit je einem Mittel der Kurbelwelle i-. liegt. Die grundsätzlich gleiche Anordnung kann für Stern- und Rotationsmotoren ohne weiteres angewendet werden.Fig.3 shows an end view for a V-engine with a motion transmission device according to the invention. Of the Eccentric: 2 off the handlebar is driven, which has two arms 3 and 3 '. These two arms of the handlebar are advantageous in one plane. Each of the arms drives a crank for a transmission gear shaft aii, and above each cylinder bank or, if only one cylinder in each branch of the '\' engine is arranged, over each, this Zvlincier is a valve control shaft 6 angeor, inet, «-Which becomes through the transmission 5 from the transmission shaft. The one from the arms 3, 3 '1), # stand # le handlebar is at least one outside of it the connecting line of the), means of the single Elzefilter -2 and the translation g Drive shafts 14 points lying in circles, the example of Fig.3 is suffering even each arm is led in a circle at such a point, namely arm 3 the crank 8 for driving the magnetic apparatus <9 and the crank i j for driving the alternator 16, the arm 3 'by the crank; to drive the water pump ok In this embodiment, one arm can be used for manufacturing or assembly reasons a joint can also be installed, as indicated at 18 on the arm 3 ': a but such a joint must not be present. In the example of Fig. 3, it applies 18 at the same time a crank that serves to start the engine kaiirr, but can also be used for other purposes, Fig. d. shows an end view of the Movement transmission device for a fan motor with three cylinder lines. Here, the eccentric 2y drives the link with three arms 3, 3 ', 3 ". The arm 3 drives the valve control shaft 6 via the crankshaft 14 and is through the crank 8 of the Magilet apparatus 9 also led iiii circles. The arm 3 'drives likewise the valve control shaft of the one assigned to it via the reduction gear Row or the cylinder assigned to it all and is also controlled by the crank 17 of the alternator 16 out in a circle. The arm 3 ″ finally also drives indirectly the valve control shaft of the cylinder friction assigned to it all and becomes by the crank? the water pump io also led in a circle. The other designations have the same meaning as in Fig. 3, and also applies here; read the same with regard to the necessary circular guidance of the handlebar, to the effect that a single circular guidance for the whole multi-armed handlebar is sufficient if the point in the circle is outside the connecting line of the eccentric means with one means of the crankshaft i-. lies. Basically the same arrangement can be used for radial and rotary engines can be easily applied.

Um den Antrieb möglichst gleichförmig zu gestalten, wird auch ein besonderer Massenausgleich gemäß der Erfindung vorgesehen, der darin besteht, daß an einer oder mehreren der Kurbeln Gegengewichte angeordnet werden, welche ganz oder teilweise jene Massenkräfte ausgleichen, welche an der betreffenden Kurbel zur Wirkung gelangen. Die Zeichnung zeigt in Abb. 5 und 6 ein entsprechendes Ausführungsbeispiel, wobei Abb. 5 eine schematische Stirnansicht, Abb.6 eine Seitenansicht zeigt. An .der Kurbelwelle i, «-elche das Exzenter :2 trägt, ist ein Gegengewicht 2o befestigt, zweckmäßig auf der Seite des Kurbellagers 21 an dem Kurbelarm, der von (lern ersten Zylinder angetrieben wird. Das Gegengen-icht 2o kann hierbei ausschließlich zur Ausgleichung der Massen dienen, -,welche durch das Exzenter 2 und das Baranschließende Stück des Lenkers 3 gebildet werden, oder es kann auch gleichzeitig teilweise zum Ausgleich der ),-lassen dienen, welche durch den Kolben des Zylinders usw. gebildet werden, falls es nötig ist. Die Kurbe16 zurrt Antreiben des Magnetapparates q besitzt gleichfalls ein Gegengewicht22, welches gleichzeitig auch die Masse des Auslegers 23 im Lenker 3 ganz oder teilweise ausgleicht; entsprechendes gilt von; der Kurbel ; mit Gegengewicht 24 und Ausleger 25. Ebenso besitzt die Kurbei 12 ein Gegengewicht 26, das die Kurbelmasse und gegebenenfalls den mittleren Teil der ),lasse des Lenkers 3 ausgleichen kann, und schließlich weist die Kurbel 1.1 das Gegengewicht 27 auf zum Ausgleich der Masse der Kurbel und zweckmäßig des oberen Teiles des Lenkers 3.In order to make the drive as uniform as possible, a special mass balancing provided according to the invention, which consists in that on one or more of the cranks counterweights are arranged, which completely or partially compensate those inertial forces that act on the relevant crank come into effect. The drawing shows a corresponding embodiment in Fig. 5 and 6, Fig. 5 shows a schematic end view, Fig. 6 shows a side view. At .the crankshaft i, «-which the eccentric: 2 carries, a counterweight 2o is attached, expediently on the side of the crank bearing 21 on the crank arm, which from (learn first Cylinder is driven. The counterpart 2o can only be used for Serve equalization of the masses - which by the eccentric 2 and the bar connecting end Piece of the handlebar 3 are formed, or it can also be partially used at the same time Compensating the), - let serve which formed by the piston of the cylinder, etc. if necessary. The crank16 is used to drive the magnetic apparatus q also a counterweight22, which at the same time also holds the mass of the boom 23 compensates in whole or in part in the handlebar 3; the same applies to; the crank ; with counterweight 24 and boom 25. The Kurbei 12 also has a counterweight 26, which is the crank mass and possibly the middle part of the), let the handlebars 3 can compensate, and finally the crank 1.1 has the counterweight 27 to compensate for the mass of the crank and, appropriately, the upper part of the handlebar 3.

Abb. 7 zeigt schließlich in Stirnansicht eine .'%.iiordnung dein Lenkerantrieb entsprechend ettva der Abb. 5, läßt aber gleichzeitig auch eilte Exzenteranordnung erkennen, die besonders vorteilhaft ist. I-1 dieser Abbildung sind alle Teile, welche in den früheren Abbildungen vorkommen, mit (seit gleichen Bezeichnungen versehen. Auf der Ventilsteuerwelle 6 ist der \ockell 28 für den Ventilsteuerhebel 29 befestigt, welcher das Ventil 30 steuert.Finally, in a front view, Fig. 7 shows an arrangement of your handlebar drive in accordance with Fig. 5, but at the same time also reveals a rapid eccentric arrangement, which is particularly advantageous. I-1 of this figure, all parts that appear in the previous figures are provided with (since the same designation. The \ ockell 28 for the valve control lever 29, which controls the valve 30 , is attached to the valve control shaft 6.

Beim Öffnen dieses Ventils 30 hat der größte Kraftaufwand an der Ventilsteuerwelle 6 zti erfolgen. Sind mehrere Ventile allgeordnet, die zu verschiedenen Zeiten öffnen, so muß gleichfalls auf die Lage der größten aufzuwendenden Kraft bzw. auf den Zeitnioment des Auftretens derselben entsprechend Rücksicht genommen -werden. Hier sollen nur die Verhältnisse für das eine Ventil näher erläutert werden.When this valve 30 is opened , the greatest effort has to be exerted on the valve control shaft 6 zti. If there are several valves that open at different times, the position of the greatest force to be applied or the time at which it occurs must also be taken into account accordingly. Only the relationships for one valve are to be explained in more detail here.

Das Exzenter 2 ist geilläß der Erfindung unter solchem Winkel auf der Kurbelwelle i aufgesetzt, daß es während des Zeitabschnittes der größten Kraftübertragung an die Ventilsteuerwelle durch den Lenker 3 einen möglichst großen Hebelarm in bezug auf die in Betracht kommende Kraftrichtung aufweist. Während des Zeitabschnittes, während dessen also im Beispiel der Abb. 7 der Nocken 28 das Üffnen des Ventils 3o herbeiführt und die größte Kraft zu entwickeln ist, steht das Exzenter 2 möglichst senkrecht zur Kraftrichtung, in welcher der Lenker 3 in diesem Augenblick wirkt, d. h. also der Verbindungslinie des Mittels des Exzenters2 mit demMittel des Zapfens der Kurbel 1a. Hierdurch wird erreicht, daß möglichst die ganze am Exzenter entwickelte Kraft direkt durch den Lenker 3 auf die Kurbel 14 übertragen wird und keine oder möglichst geringe Kraftkomponenten auftreten, welche einen Winkel mit dieser Kraftrichtung im Lenker 3 einschließen und daher eine Belastung der Kurbeln 7 oder 8 für die Kreisführung des Lenkers darstellen. Eine einfache Gberlegung zeigt nämlich, daß bei Stellung des Exzenters senkrecht zur Richtung der zu übertragenden Kraft die Führungskurbeln 7 oder 8 überhaupt nicht belastet werden, während bei Stellung des Exzenters näher oder ill der einen oder anderen Totpunktlage eine Kraftübertragung auf rlie Kurbel 1q. trotzdem stattfindet, jedoch unter größter Inanspruchnahme der Führungskurbeln ; oder B.The eccentric 2 is geilläß the invention at such an angle the crankshaft i placed on it during the period of greatest power transmission to the valve control shaft through the handlebar 3 as large a lever arm as possible on the in Has relevant direction of force. During the Period of time, during which so in the example of Fig. 7 the cam 28 the opening of the valve 3o brings about and the greatest force is to be developed, the eccentric is 2 as perpendicular as possible to the direction of force in which the link 3 at this moment acts, d. H. i.e. the line connecting the means of the eccentric 2 with the means of the pin of the crank 1a. This ensures that as much as possible on the eccentric developed force is transmitted directly through the handlebar 3 to the crank 14 and no force components or the least possible force components occur which form an angle with include this direction of force in the handlebar 3 and therefore a load on the cranks 7 or 8 represent for the circular guidance of the handlebar. A simple consideration shows namely that when the eccentric is positioned perpendicular to the direction of the to be transmitted Force the guide cranks 7 or 8 are not loaded at all while at Position of the eccentric closer or ill one or the other dead center position a power transmission on rlie crank 1q. takes place anyway, but with the greatest use of the Guide cranks; or B.

Die Stellung des Exzeliters 2 zur Kurbelwelle i kann auch mit Rücksicht darauf gewählt werden, daß an dein Hilfsapparat in einem bestimmtenAugeilblick die größteKraft zu entwickeln ist und daher für eine möglichst unmittelbare Kraftübertragung auf die zugehörige Kurbel Bedacht zu nehmen ist.The position of the exciter 2 in relation to the crankshaft i can also take into account be chosen that at a certain moment the the greatest power is to be developed and therefore for the most direct power transmission possible the associated crank must be taken into account.

Man wird also die Stellung des Exzenters und die Verbindung der Kurbel mit dein dazugehörigen Hilfsapparat oder dem L'bersetzuligsgetriebe so wählen, daß der oder die Apparate, die den höchsten Kraftaufwand erfordern, im Augenblick des Auftretens dieses höchsten Krafterfordernisses womöglich unmittelbarangetriebenwerden ohne.inanspruchnahme anderer Kurbeln.So one becomes the position of the eccentric and the connection of the crank choose with your associated auxiliary equipment or the transmission gearbox so that the apparatus or apparatus that require the greatest effort at the moment of When this highest force requirement occurs, it may be possible to drive it directly without using other cranks.

Die Kurbel 12 in den verschiedenen Ausführungsbeispielen kann voll Hand oder motorisch angetrieben werden und in der Hauptsache zum Anwerfen des Motors dienen. An Stelle hierfür eine besondere Kurbel anzuordnen oder neben dieser besonderen Kurbel kann auch eine andere Kurbel zu dem gedachten Zweck mitbenutzt werden. So kann beispielsweise der Magnetapparat, die Lichtmaschine, zum Anwerfen des Motors benutzt werden, und die dazugehörige Kurbel wird also beim Anwerfen des Motors antreiben, während sie durch den in Gang befindlichen Motor gewöhnlich angetrieben wird. Es ist auch möglich, eine solche Maschine beispielsweise beim Befahren großer Steigungen aushilfsweise zum Antrieb mit heranzuziehen, so daß dann die betreffende Kurbel antreibend wirkt.The crank 12 in the various exemplary embodiments can be full Hand or motorized and mainly to start the engine to serve. Instead of arranging a special crank for this or next to this special one Crank, another crank can also be used for the intended purpose. So For example, the magnet apparatus, the alternator, to start the engine can be used, and the associated crank will drive when the engine is started, while it is usually driven by the motor in progress. It It is also possible to use such a machine, for example when driving up steep inclines to use as an aid to drive with, so that then the crank in question acts as a driving force.

Die Bewegungsübertragungsvorrichtungkann bei ortsfesten und auch bei ortsbeweglichen, beispielsweise Fahrzeugmotoren Anwendung finden.The motion transmission device can be stationary and also at portable, for example, vehicle engines are used.

Claims

PATENT A \ SPRTI cHE: i. Motion transmission device on four-stroke engines, which consists of a link, which is controlled by an eccentric located on the crankshaft is driven, characterized in that this link (3) is known per se Otherwise a gear shaft driving the control shaft (6) with the ratio i: 2 W drives, and that the handlebars ailtreibeiider by means of auxiliary devices (g, io) Cranks (7, 8), which laterally fully line up with the @ -binding line between rlen eccentric and gear shaft pivot points are guided in a circle.

2. Device according to Claim i, characterized in that at one or more points on the handlebar (3) each engages a crank (i2), which does not drive, but fully hand or motorized is driven.

3. Apparatus according to claim i, characterized in that all eilie.ni or several points of the handlebar (3) j e a crank (i7) engages the g '# at the same time or (and) alternately drives and is driven (Ah). 3, .I). d ..

Device according to claim i or the following, characterized in that on one or several of the cranks by counterweight a partial or total compensation the masses acting on the crank is created (Fig. 5, 6).

5. Device according to Claim i or the following, characterized in that the eccentric (2) under such Angle placed on the crankshaft (i) is that greatest during the period Power transmission all the control shaft or an auxiliary device of the lever arm of the eccentric means in relation to the force direction in question is as large as possible, so that a direct power transmission without or almost without the help of the other cranks takes place (Fig.7).