DE454182C

DE454182C - Control drive for cylinders of internal combustion engines arranged in a star

Info

Publication number: DE454182C
Application number: DEB127561D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-02-03
Filing date: 1926-09-29
Publication date: 1927-12-31

Description

Steuerungsantrieb für im Stern angeordnete Zylinder von Brennkraftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf solche Steuerungsantriebe für im Stern angeordnete Zylinder von Brennkraftmaschinen, bei denen die Nockenscheiben als lose auf die Kurbelwelle aufgesetzte Muffen ausgebildet und mit einer Verzahnung versehen sind, welche in diejenige eines auf der Kurbelwelle sitzenden Exzenterringes eingreift.Control drive for cylinders of internal combustion engines arranged in a star. The invention relates to such control drives for arranged in the star Cylinders of internal combustion engines, in which the cam disks as loose on the Sleeves placed on the crankshaft are designed and provided with teeth, which engages in that of an eccentric ring seated on the crankshaft.

Den bekannten Antrieben dieser Art gegenüber besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Arme, durch welche der Exzenterring geführt wird, in Gleitlagern ruhen, die selbst auch in der Querrichtung gleitbar angeordnet sind, und daß die Relativbewegungen dieser Arme und Lager zum Umlauf einer Flüssigkeit, z. B. des Schmierrnitels, verwendet werden können.The invention consists of the known drives of this type essentially in the fact that the arms through which the eccentric ring is guided rest in plain bearings, which themselves are also slidably arranged in the transverse direction, and that the relative movements of these arms and bearings to the circulation of a liquid, z. B. the lubricant can be used.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen.Further features of the invention emerge from the following description as well as the claims.

Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt.The invention is illustrated in the accompanying drawing.

Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch die Achse der Kurbelwelle des Steuerungsantriebes.Fig. I is a vertical section through the axis of the crankshaft of the control drive.

Abb. a ist ein Schnitt nach Linie 2-z von Abb. i.Fig. A is a section along line 2-z of Fig. I.

Abb.3 ist eine schematische Ansicht der Gesamtanordnung der Stößel für die Ventile, und die Abb. q. bis 7 sind schematische Ansichten einer Pumpe in Verbindung mit der Antriebsvorrichtung in verschiedenen Arbeitsabschnitten.-Die Abb. 8 und 9 zeigen ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung.Figure 3 is a schematic view of the overall arrangement of the tappets for the valves, and fig. q. 7 through 7 are schematic views of a pump in FIGS Connection with the drive device in different working sections.-The Figs. 8 and 9 show a practical embodiment of the invention.

Unter Bezugnahme auf die Abb. i, a, 3, 8 und 9 bezeichnet A eine Muffe, welche auf der Kurbelwelle B lose aufsitzt, die einen Exzenter B, trägt, welcher mit ihr fest verbunden oder in geeigneter Weise befestigt ist. Auf dem Exzenter Bi sitzt lose ein Ring C mit Innenverzahnung E, welche in die Außenverzahnung D der Muffe A eingreift. Diese letztere trägt eine bestimmte Anzahl von Nocken (drei auf der Zeichnung) L1, L2, L3. Die Enden der Stößel oder Ventilstangen F liegen sämtlich in einer Ebene und legen sich auf die Muffe A auf. Im geeigneten Augenblicke werden dieselben durch die '-INTocken L1, L2, L3 gehoben.With reference to Figs. I, a, 3, 8 and 9, A denotes a sleeve which rests loosely on the crankshaft B, which carries an eccentric B, which is firmly connected to it or fastened in a suitable manner. A ring C with internal toothing E, which engages in the external toothing D of the socket A, sits loosely on the eccentric Bi. The latter carries a certain number of cams (three on the drawing) L1, L2, L3. The ends of the tappets or valve rods F are all in one plane and lie on the socket A. At the appropriate moments they are lifted by the '-INTocks L1, L2, L3.

Um zu verhindern, daß der Ring C sich mitdreht, ist letzterer mit ein oder mehreren Armen G versehen, welche radial nach außen gerichtet sind und in einer zylindrischen Führung H der Hülse K gleiten. Diese Hülsen K gleiten ihrerseits in feststehenden Fiihrungsrohren T, die zu den Führungen H senkrecht stehen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese besondere Anordnung der Führungen beschränkt; man kann beispielsweise den Ring C mit einem Ansatz versehen, der bei der Bewegung der Kurbelwelle sich gegen einen festen Anschlag anlegt. Die Berührungsflächen dieses Ansatzes und des festen Anschlages werden so gewählt, daß sie eine gegenseitige Verschiebung der letzteren gestatten. Die beiden Arme G brauchen nicht notwendigerweise sich gegenüberzustehen, und die Führungen können, statt zylindrisch, jede beliebige polygonale Gestalt besitzen.In order to prevent the ring C from rotating, the latter is provided with one or more arms G which are directed radially outwards and slide in a cylindrical guide H of the sleeve K. These sleeves K in turn slide in fixed guide tubes T which are perpendicular to the guides H. Of course, the invention is not limited to this particular arrangement of the guides; for example, the ring C can be provided with a shoulder which, when the crankshaft moves, rests against a fixed stop. The contact surfaces of this approach and the fixed stop are chosen so that they allow mutual displacement of the latter. The two arms G do not necessarily have to face each other, and the guides can, instead of being cylindrical, have any desired polygonal shape.

Wenn die Kurbelwelle in Richtung des Pfeiles i sich dreht, beschreibt die nicht drehbare Muffe eine Kreisbewegung, und die Verzahnung E greift in die Verzahnung D der Muffe A, die sich . in bezug auf die Kurbelwelle in Drehung versetzt. Diese Bewegung erfolgt in Richtung des Pfeiles 2, d. h. umgekehrt zu der Bewegungsrichtung der Welle B. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung hängt ab von der Geschwindigkeit dieser Welle und von dem übersetzungsverhältnis der Zahnkränze D und E.When the crankshaft rotates in the direction of arrow i, describes the non-rotatable sleeve a circular movement, and the toothing E engages in the Toothing D of the socket A, which. rotated with respect to the crankshaft. This movement takes place in the direction of arrow 2, i. H. reverse to the direction of movement of wave B. The speed of this movement depends on the speed this shaft and the transmission ratio of the gear rims D and E.

Diese Antriebsvorrichtung -soll beispielsweise für die Steuerung eines Motors mit sternförmig in zwei Gruppen zu je Zylindern, die um z8o° zueinander versetzt sind, verwendet werden, bei welchen die Zündung bekanntlich in folgender Reihenfolge (Abb. 3) stattfindet: I, 7, III, 5, V, 3, VII, i, II, 6, IV, 4, VI, 2, i, usw. Sämtliche Ventilstößel liegen in derselben Ebene, und wenn man annimmt, daß, wie dies in der Zeichnung der Fall ist, die Muffe A drei Nocken trägt, so muß der Nocken L, die Stange des Zylinders i heben, der Kokken 2 hierauf die Stange des Zylinders 7, der Nocken L3 die Stange .des Zylinders III, der Nocken L, dann die Stange des Zylinders 5 usw. Selbstverständlich wird die Größe der Nocken so gewählt, daß die Ventile während einer gewünschten Zeitdauer offen bleiben.This drive device -soll for example for the control of a Motor with star-shaped in two groups of cylinders each, which are offset by z8o ° to each other are used, in which the ignition is known in the following order (Fig. 3) takes place: I, 7, III, 5, V, 3, VII, i, II, 6, IV, 4, VI, 2, i, etc. all Valve tappets lie in the same plane, and assuming that, as in the Drawing is the case, the socket A carries three cams, so the cam L, the Lift the rod of the cylinder i, the cocci 2 then the rod of the cylinder 7, the Cam L3 the rod of the cylinder III, the cam L, then the rod of the cylinder 5 etc. Of course, the size of the cams is chosen so that the valves remain open for a desired length of time.

Um das Übersetzungsverhältnis der Zahnungen D und E, d. h. die Drehgeschwindigkeit .der Muffe A, festzustellen, ist zu berücksichtigen, daß jeder Nocken 14 Stößel hebt, jedesmal wenn die Muffe A sich einmal umdreht, so daß 3 X i4- 42 Hübe pro Umdrehung der Muffe stattfinden. Pro zwei Umdrehungen der Kurbelwelle müssen 14 Hübe stattfinden, somit 7 Hübe pro Einzelumdrehung. Somit muß die Geschwindigkeit der Muffe A 42:7 = 6mal kleiner sein als die Geschwindigkeit der Kurbelwelle und dieser entgegengerichtet sein. Die entsprechende Geschwindigkeit der Muffe A zur Kurbelwelle ist % der Geschwindigkeit der letzteren; folglich ergibt sich das- Übertragungsverhältnis der Zahnkränze E und D als 716. Dieselbe Betrachtung trifft auch für Motoren mit einer anderen Anzahl von Zylindern und Nockenscheiben zu.To get the gear ratio of the teeth D and E, d. H. the speed of rotation .of the socket A, it must be taken into account that each cam has 14 plungers lifts every time the sleeve A turns around, so that 3 X i4- 42 strokes per Rotation of the sleeve take place. For every two revolutions of the crankshaft, 14 Strokes take place, thus 7 strokes per single revolution. Thus, the speed must of sleeve A 42: 7 = 6 times less than the speed of the crankshaft and this be opposite. The corresponding speed of the sleeve A to Crankshaft is% of the speed of the latter; consequently the transmission ratio results of the sprockets E and D as 716. The same consideration also applies to engines a different number of cylinders and cams.

Wie bereits bemerkt wurde, kann man die hin und her gehenden Bewegungen der zylindrischen Arme G z. B. als Ölpumpe verwenden (Abb. 4 und 7). In diesem Falle besitzen die Ansätze zylindrische Gestalt und gehen in einem Zylinder H als Kolben hin und her. Dieser Zylinder mündet in eine Hülse K, deren Achse senkrecht zu der des Zylinders H steht. Die Hülse'bewegt sich achsial in einem feststehenden Rohr T, durch welches -das Schmieröl hindurchgeht. Querwände mi, m2 trennen das Rohr T in zwei Teile, deren einer reit dem -Ölreservoir in. Verbindung steht, der andere mit den zu schmierenden Maschinenteilen. Auf der -Zeichnung ist angenommen, daß das linke Eohr.J2 mit .seinem unteren Ende an das Ölreservoir angeschlossen ist, mit seinem oberen an die zu schmierenden Ma-@schinenteile. Die Anordnung beim rechten Rohre 1, ist umgekehrt getroffen. Öffnungen bi, b'1, b2, b'2 zu beiden .Seiten der Zwischenwände mi, m2 stellen die Verbindung her zwischen dem Inneren der Röhre 1i, T2 mit den Pumpenzylindern Hi, H2. Die Hülsen K., K2 sind außerdem mit vollen Teilen ai, a' i, a2, ä 2 versehen, deren Länge so bemessen ist, daß sie die Öffnungen bi USW. vollkommen abschließen, wenn die Kolben G,, G2 am Ende ihres Hubes angelangt sind.As already noted, one can see the reciprocating movements of the cylindrical arms G z. B. use as an oil pump (Fig. 4 and 7). In this case, the approaches have a cylindrical shape and go back and forth in a cylinder H as a piston. This cylinder opens into a sleeve K, the axis of which is perpendicular to that of the cylinder H. The sleeve moves axially in a stationary tube T through which the lubricating oil passes. Transverse walls mi, m2 separate the pipe T into two parts, one of which is connected to the oil reservoir and the other to the machine parts to be lubricated. On the drawing it is assumed that the left Eohr.J2 is connected with its lower end to the oil reservoir, with its upper end to the machine parts to be lubricated. The arrangement for the right pipe 1 is reversed. Openings bi, b'1, b2, b'2 on both sides of the partition walls mi, m2 establish the connection between the interior of the tube 1i, T2 with the pump cylinders Hi, H2. The sleeves K., K2 are also provided with full parts ai, a'i, a2, ä 2 , the length of which is dimensioned so that they open the openings bi, etc. close completely when the pistons G ,, G2 have reached the end of their stroke.

Von der in Abb. 4 gezeigten Stellung ausgehend, ist die Arbeitsweise der Vorrichtung folgende: DieKolben Ni und G2 befinden sich am Ende ihres Hubes, und die Öffnungen bi usw. sind durch die Teile a. usw. überdeckt. Wenn nun die Kurbelwelle in' Richtung des Pfeiles i sich dreht, hebt sich der Ring C; wobei' seine wagerechte Exzentrizität sich verringert. Die Hülsen K., K2 gehen in den Rohren 1i, 1, hoch, so daß die Öffnungen bi, b'2 durch die Teile aiund ä .überdeckt bleiben, dagegen die Öffnungen bi, b2 von den Teilen ai, a2 freigegeben werden. Gleichzeitig drückt der Kolben G2 das in dem Zylinder H2 befindliche Öl zu den zu schmierenden Stellen, und der Kolben G, saugt in den Zylinder Hi Öl aus: dem Rohr 1, (Abb. 5).Starting from the position shown in Fig. 4, the operation of the device is as follows: the pistons Ni and G2 are at the end of their stroke, and the openings bi etc. are through the parts a. etc. covered. If the crankshaft now rotates in the direction of the arrow i, the ring C rises; where 'its horizontal eccentricity is reduced. The sleeves K., K2 go up in the tubes 1i, 1, so that the openings bi, b'2 remain covered by the parts ai and the like, while the openings bi, b2 are released by the parts ai, a2. At the same time, the piston G2 pushes the oil in the cylinder H2 to the points to be lubricated, and the piston G, sucks oil into the cylinder Hi: the tube 1, (Fig. 5).

In Abb. 6 befinden sich die Kolben an dem entgegengesetzten Hubende in bezug auf die voraufgegangene Stellung (Abb. 4). Die Kurbelwelle dreht sich weiter, und die durch die Hülsen K., K2 gebildeten beweglichen Schieber, die mit den Öffnungen b', und b'2 der Rohre T. und 1 2 zusammenarbeiten, haben die Verbindung zwischen dem Zylinder H2 und dem Saugrohr sowie zwischen dem Zylinder H, und dem Druckrohr hergestellt.In Fig. 6 the pistons are at the opposite end of their stroke with respect to the previous position (Fig. 4). The crankshaft continues to rotate, and the movable slides formed by the sleeves K., K2, which cooperate with the openings b ', and b'2 of the pipes T. and 1 2, have the connection between the cylinder H2 and the suction pipe as well between the cylinder H and the pressure tube.

Man kann selbstverständlich die Saug- und Druckrohre so miteinander verbinden, daß man einen kontinuierlichen Ölstrom erhält. Man kann auch die Anzahl der Kolben am Umfange des Ringes C vermehren.You can of course connect the suction and pressure pipes to each other connect that a continuous flow of oil is obtained. One can also increase the number of pistons on the circumference of ring C.

In den Abb. 8 und 9 ist beispielsweise eine praktische Ausführungsform der Erfindung dargestellt. M bezeichnet einen aus gehärtetem Stahl bestehenden Ring, welcher auf die Welle B aufgeschoben ist und den Rollen N, die zwischen den Ring M und die Muffe A eingesetzt sind, als innere Laufbahn dient. Antifriktionsringe 0 und 01, zwischen Ring M und Muffe A, nehmen gleichzeitig mit den Rollen N die Stöße der Stangen F auf die mit der Muffe A fest verbundenen Nocken L auf. Diese Ringe 0, 01 drehen sich mit derselben Geschwindigkeit wie die Muffe. Auf die Welle B ist ein Exzenter B mittels eines Keiles W aufgesetzt, der behufs Verminderung seines Gewichtes hohl ausgebildet ist. Dieser Exzenter wird achsial durch die Mutter O, welche auf die Welle B unter Zwischenlagerung einer Scheibe P aufgeschraubt ist, festgehalten. Auf den Exzenter B1 ist ein Ring Cl aufgesetzt, welcher als innerer Laufring für Walzen R dient. Dieser Ring wird ebenfalls durch den Flansch P des Ringes festgehalten. Den äußeren Laufring bildet der Ring C, welcher ,durch die Arme G festgehalten wird, die ihn gleichzeitig an Drehung und achsialer Verschiebung verhindern. Zum Schmieren tritt das unter Druck in die hohle Kurbelwelle übertretende 01 in einen radialen Kanal S, welcher in eine Längsnut U einmündet, welche das Öl auf die radialen Leitungen T und V, welche durch den Ring 11-7 hindurchgehen, verteilt. Das Öl schmiert demnach die Berührungsoberflächen dies Ringes .N und der Ringe 0 und 01. Das seitlich zurückfließende Öl schmiert hierauf die Rollen 31, welche mit Schraubennuten auf ihrer Oberfläche versehen sind.For example, FIGS. 8 and 9 show a practical embodiment of the invention. M denotes a ring made of hardened steel, which is pushed onto the shaft B and serves as an inner raceway for the rollers N, which are inserted between the ring M and the sleeve A. Anti-friction rings 0 and 01, between ring M and socket A, simultaneously with the rollers N absorb the impacts of the rods F on the cams L firmly connected to the socket A. These rings 0, 01 rotate at the same speed as the sleeve. An eccentric B is placed on the shaft B by means of a wedge W which is hollow to reduce its weight. This eccentric is axially held by the nut O, which is screwed onto the shaft B with a washer P in between. A ring Cl is placed on the eccentric B1, which serves as an inner race for the rollers R. This ring is also held in place by the flange P of the ring. The outer race is formed by the ring C, which is held in place by the arms G, which prevent it from rotating and axially displacing at the same time. To lubricate the overflowed under pressure into the hollow crankshaft 01, which the oil to the radial lines T and V, which pass through the ring 11-7, distributed in a radial channel S, which opens into a longitudinal groove U occurs. The oil accordingly lubricates the contact surfaces of this ring .N and the rings 0 and 01. The laterally flowing back oil then lubricates the rollers 31, which are provided with screw grooves on their surface.

Ein Teil des Öles geht in den Ring 01, welcher in bezug auf dien Exzenter B,. beweglich ist, und schmiert einerseits die Rollen R und anderseits den Zahntrieb D-E.Part of the oil goes into the ring 01, which in relation to the eccentric B ,. is movable, and lubricates on the one hand the rollers R and on the other hand the pinion D-E.

Die die Stöße der Stangen F aufnehmende N ockenmuffe A wird sowohl. durch die Rollenlager N als auch durch die Ringe 0, 01 abgestutzt, so daß diese niemals in übermäßiger Weise abgenutzt werden und gleichzeitig die Rollen entlasten. Die Schmierung erfolgt unter diesen Umständen in sehr günstiger Weise, und die Reibung wird auf ein Minimum herabgesetzt.The socket A, which receives the joints of the rods F, is both. supported by the roller bearings N as well as by the rings 0, 01, so that these never be unduly worn and at the same time take the load off the rollers. The lubrication takes place in these circumstances in a very favorable manner, and the friction is reduced to a minimum.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführung beschränkt, sondern läßt eine Reihe baulicher Änderungen zu.The invention is of course not limited to the described and The execution shown is limited, but allows a number of structural changes to.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Control drive for cylinders arranged in a star of Erennkraftmaschinen, in which the cam disks as loose on the crankshaft attached sleeves are formed and provided with a toothing, which in that of an eccentric ring seated on the crankshaft engages, thereby characterized in that the arms (G) through which the eccentric ring (C) is guided, rest in plain bearings, which themselves are also slidably arranged in the transverse direction, and that the relative movements of these arms (G) and bearings for the circulation of a liquid, z. B. the lubricant can be used.

2. Control drive according to claim t, characterized in that the arms of the eccentric ring or their bearings represent pistons (G1, G2) or cylinders (H, _, H2) which cooperate, and that each of these cylinders alternately with the interior of tubular supports (1l, T2) on which the cylinder can slide perpendicular to its axis, these two supports are correspondingly connected to a container for the lubricant or other means or to its distribution channels.

3. Control drive according to claim 2, characterized in that the bottom of each cylinder (Hl, H2) is provided with an opening covering the means alternately with the inlet and outlet openings (bi, b2) separated by a partition (ml, m2) . ¢. Control drive according to claim r, characterized in that the cam sleeve (A) is supported on the crankshaft at the same time by a roller bearing (N) and by smooth rings (0, 0 ') which lie on both sides of the roller bearing, while the eccentric ring (C ) is carried by the eccentric (B, _) by means of a roller bearing, the openings (S, h, T) of the crankshaft and the races allowing the lubricant to pass through the lubricating groove (U).