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Zwangläufige Ventilsteuerung für Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung
betrifft eine zwangläufige Steuerung für die Ventile von Verbrennungskraftmaschinen.
Es ist bekannt, claß infolge von Temperaturschwankungen, denen die Teile der Maschine
sind besonders die Ventilstange ausgesetzt sind, sowie infolge des z. B. zwischen
dem Ventil und seinem Sitz oder in den Antriebsgliedern der St-uerung durch die
Abnutzung der Teile entstehenden Spiels oder auch aus jeder anderen Ursache Störungen
vorkommen,
die infolge der Starrheit des Antriebes des Ventils Veranlassung zu Stößen oder
zu einem nicht hermetischen Abschlull des Ventils oder zu anderen Unzuträglichkeiten
derselben Art Veranlassung geben. Uln dies zu "-rineirlen, hat nian bereits vorgeschlagen,
zwischen die Ventilstange und den Kipphebel oder zwischen diesen und seine Antriebsstange
eine Feder einzuschalten. Auf diese Weise verliert man jedoch die Vorteile des zwangläufigen
Antriebs aus dein Grunde, weil es bei Verwendung einer solchen Feder unmöglich wird,
den Augenblick des Üffnens und Schließens des Ventils mit Genauigkeit festzulegen.
Man hat auch schon vorgeschlagen, den Drehzapfeil des Kipphebels mittels einer Feder,
die auf den Kipphebel im Öffnungssinne des Ventils wirkt, elastisch zu lagern, so
daß, damit sich dasselbe schließen kann, es mit einer Feder versehen werden muß,
die es wie bei dem gewöhnlichen Ventil ständig gegen seinen S S itz drückt, und
die stärker sein muß, als die Feder des Kipphebels, um (las Ventil geschlossen zu
halten, solange die Feder des Kipphebels nicht genügend zusammengedrückt ist. Hieraus
ergibt sich ein beträchtlicher Arbeitsverlust insofern, als die Ventilfeder beim
öffnen auf der ganzen Hublänge des Ventils zusammengedrückt werden muß. Die zwanglüufige
Ventilsteuerung nach der Erfindung, welche zu derjenigen Art gehört, bei der der
Kipphebel elastisch gelagert ist, vermeidet die Verwendung einer solchen Ventilfeder
und damit auch die vorher erwähnten Übelstände. Gemäß der Erfindung wird der Drehzapfen
des Kipphebels von einem beweglichen Lager getragen, (las auf den Zylinderkopf der
Verbrennungskraftmaschine angeordnet und im Schließsinne des Ventils elastisch gegen
einen einstellbaren Anschlag gedrückt wird, der die elastische Verschiebungen des
Drehzapfens begrenzt, wobei die Einstellung des Anschlages derart ist, (laß bei
geschlossenem Ventil ein kleiner Spielraum zwischen Zapfen und Anschlag bestellen
bleibt.
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Andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
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Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Abb. i zeigt die Steuerung bei geschlossenem Ventil in seitlicher Ansicht,
Motorzylinder und Daumenwellen im Schnitt, Abb.2 dieselbe Ansicht bei geschlossenem
Ventil, Abb.3 ist ein senkrechter achsialer Schnitt nach A-.1 von Abb. i, Abb.4
zeigt die Verbindung zwischen der Ventilstange und dem Kipphebel.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, gleitet die Ventilstange i
in einer Führung 3 des Zylinders und steht mit dem Ende 4 des Kipphebels 5 in Verbindung.
Das andere Ende 6 des Hebels wird zwischen zwei Exzenterscheiben 7 und 8 festgehalten,
deren Gestaltung aus den Abb. i und 2 ersichtlich ist und die auf zwei Wellen g
und io aufsitzen, die mit derselben Geschwindigkeit sich umdrehen.
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Der Kipphebel 5 trägt an seiner Mitte den Kippzapfen i i, der in dein
Traglager 12 aufruht. Dieser Träger 12 sitzt auf der senkrechten Stange 13 beweglich
auf, und diese ist fest mit dem Motorzylinder verbunden. Eine Feder 1.4 ist um die
Stange 13 heruinb -legt und stützt sich einerseits gegen den Zylinder, anderseits
gegen den umlaufenden Fand 15 des Traglagers für den Zapfen, so (laß dieser ständig
nach oben gedrückt wird. Der Zapfen geht durch einen ovalen Ausschnitt der Stange
13 hindurch. Die Hubbewegung des Zapfens nebst seinem Lager wird durch einen einstellbaren
Anschlag 17 begrenzt, der auf den mit Gewinde i8 versehenen oberen Teil der Stange
13 aufgesetzt ist. Per Anschlag wird in der gewünschten Einstellung durch die Gegenmutter
i9 festgehalten, die ihrerseits auf das verjüngte obere Ende 2o der Stange 13 aufgeschraubt
wird.
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Die Einstellung der Mutter 17 wird so gewählt, daß in der Verschlußstellung
entsprechend Abb. i ein kleiner Zwischenraum zwischen (lein oberen Rand des Zapfens
und dem unteren Rand der Mutter 17 bestehen bleibt.
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Das Ende :I des Kipphebels und (las obere Ende 22 der Ventilstange
i sind als Kugelköpfe ausgebildet, (ke durch zwei Wangen 23 und 24 verbunden sind.
Beide Wangen tragen entsprechend vertiefte Lager für die Kugelköpfe und sind (furch
Gewindebolzen 25 nebst Mutter 26 verbunden.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist nachstellende: Wenn (las Ventil
entsprechend Abb. i geschlossen ist, so wird das Ende 6 des Kipphebels unbeweglich
zwischen den kreisrunden Abschnitten der Umfänge der Daumenscheiben 7 und 8 festgehalten.
Der Kipphebel 5 dreht sich demnach um das festgelegte Ende 6 infolge der Einwirkung
des (furch die Feder i-. nach oben gedrückten Lagers 12. Da die Anschlagmutter 17
vorher, wie erwähnt, genau eingestellt ist, so tritt das Ventil in die Verschlußstellung
ein, bevor der Zapfen i i sich gegen den Anschlag 17 anlegt. Es steht also der Kipphebel
s in diesem Augenblicke unter dem Einfluß der Feder 1d., und das Ventil 2 wird federnd
auf seinen Sitz aufgepreßt, so daß ein unbedingt dichter Abschluß zustande kommt.
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Wenn nun hierauf die Daumenscheiben 7 und 8 eine halbe Umdrehung ausführen,
so treten sie in die Stellung Abb. 2 und heben (las hintere Ende 6 des Kipphebels
5. Im Begirin
dieser Bewegung durchläuft der Zapfen i i den kleinen
freien Zwischenraum 21, bevor er sich gegen den Anschlag 1 7 anlegt. Unter (lern
Einfluß der Feder 14. folgt das Lager 12 der Bewegung des Zapfens i i. Nunmehr dreht
sich der Kipphebel 5 um seinen Zapfen i r und bewirkt die Öffnung des Ventils 2.
Während der nunmehr folgenden weiteren halben Umdrehung der Daumenscheiben und ß
schwingt der Kipphebel im entgegengesetzten Sinne um seinen Zapfen i i und leitet
den Ab@scllluß des Ventils ein. Hierauf, infolge der Einwirkung der Daumenscheiben,
tritt der Zapfen außer Berührung mit dem Anschlag 17 und kehrt in die in Abb. i
gezeichnete Stellung zurück. Nun übt die Feder 14. wieder ungehindert ihre Wirkung
aus, und es erfolgt der dichte Abschluß des Ventils.
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Der Spielraum 21 ist so klein, daß er gerade noch der Feder 1 4 gestattet,
ihre elastische Wirkung zur Geltung zu bringen, ohne <laß der Zapfen i i zum
Anschlag an das Widerlager 17 gelangt, wenn das Ventil geschlossen ist. Der Spielraum
mißt o,i bis o,2 nirn. Der senkrechte Hub des Zapfens i i, der diesem Abstand entspricht,
ist also sehr gering, so daß Vibrationserscheinungen nicht auftreten können und
der Hub geräuschlos erfolgt.
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Andererseits kann die zur Überwindung des Widerstandes der Feder 14
nötige Kraft vernachlässigt werden, da die Ausdehnung der Feder nur unerheblich
ist.
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Die Steuerung nach vorliegender Erfindung vereinigt also gleichzeitig
die Vorteile der zwangläufigen Steuerung, da der Kipphebel ständig zwischen den
Daumenscheiben festgehalten wird und da während des Hubes des Ventils keinerlei
Widerstand der Feder zu überwinden ist wie bei der gewöhnlichen Steuerung durch
nur eine Daumenscheibe, mit dem Vorteil der letztgenannten Steuerung, da wie hier
der dichte Abschluß des Ventils durch die elastische Wirkung einer Feder vermittelt
wird.
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Bei der dargestellten Verbindung zwischen Kipphebel 5 und Ventilstange
i ist hervorzuheben, daß gegebenenfalls entstehende Lokkerungen in der Gelenkverbindung
ohne weiteres durch Anziehen der Mutter 26 ausgeglichen werden können.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene und dargestellte
Ausführungsbeispiel, sondern läßt noch andere Möglichkeiten im Bau der einzelnen
Teile zu, ohne daß aus dem Rahmen der Erfindung herausgetreten wird.