-
Rohrschieber für Brennkraftmaschinen, der eine hin und her gehende
Bewegung sowie eine Schwingbewegung ausführt Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen
mit Rohrschiebersteueiung und im besonderen auf eine Maschine, bei der ein einzelner
Rohrschieber verwendet wird, der eine vereinigte axiale Hinundherbewegung und eine
in der Umfangsrichtung verlaufende Schwingbewegung ausführt. Derartige Rohrschieber
müssen verhältnismäßig stark ausgeführt werden, da sie einer Beanspruchung in der
Längsrichtung ausgesetzt, außerdem aber durch die in ihnen vorhandenen Öffnungen
geschwächt sind.
-
Zur Beseitigung dieses Übelstandes sitzt gemäß der Erfindung der Rohrschieber
auf einem ortsfesten Kern mit Kanälen. Durch diesen Kern wird der Rohrschieber versteift
und kann daher wesentlich dünner gehalten werden, so daß die gesamte Anordnung vereinfacht
und ihr Antrieb erleichtert wird.
-
Schieber, die auf ortsfesten Kernen mit Kanälen angeordnet sind, sind
an sich bekannt. Diese bekannten Schieber führten aber nicht die erwähnte Bewegung
in der Längsrichtung aus, so daß bei diesen älteren Anordnungen die vorstehend erwähnte
fortschrittliche Wirkung nicht in Betracht kam.
-
Die Einrichtung kann sowohl für mehrzylindrige als für einzylindrige
Maschinen benutzt werden. In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt, teilweise
in Seitenansicht, eines Vierzylindermotors, der in seinem Kopfe einen einzelnen
Rohrschieber zur :Steuerung der Kanäle aller vier Zylinder aufweist.
-
Abb. z ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 2-z der Abb. i.
-
Abb. 3 veranschaulicht in vergrößertem Maßstabe den oberen Teil der
Abb. z, wobei jedoch die Rohrverbindungen fortgelassen sind, um die Bauart des ortsfesten
Kernes innerhalb des Rohrschiebers sowie die in diesem Kern vorhandenen Kanäle besser
sichtbar zu machen; der Schnitt verläuft im wesentlichen nach der Linie 3-3 der
Abb. 4..
-
Abb. q. ist ein Schnitt nach der Linie q.'-¢ der Abb. 3.
-
Abb.5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. q., wobei jedoch
die Antriebswelle um 9o° verzögert dargestellt ist.-Abb. 6 ist zum Teil eine schematische
Ansicht und veranschaulicht die Erfindung in Verbindung mit einem dessen Zylinder
alle in feiner Reihe liegen;, und mit zwei Rohrschiebern, von denen jeder die Hälfte
der Gesamtzylinderanzahl steuert.
Abb. 7 ist eine Endansicht Beines
V-förmigen Motors und veranschaulicht schematisch den Erfindungsgegenstand sowie
den Antrieb für die Rohrschieber der Zylinder in den beiden Reihen.
-
Abb. 8 ist ein Teil einer schaubildlichen Ansicht eines sternförmigen
Motors, wobei einige Teile weggebrochen und einige irri Schnitt dargestellt sowie
die Teile zum Antrieb der verschiedenen Rohrschieber angedeutet sind.
-
Abb. 9 ist eine schematische Endansicht und veranschaulicht die Antriebsvorrichtung
für die einzelnen Rohrschieber eines solchen Motors mit stern- oder fächerförmig
angeordneten Zylindern.
-
Abb. i o und i i sind Abwicklungen der oberen und unteren Kanäle des
Rohrschiebers und der dazugehörigen ortsfesten Kanäle, in der Draufsicht gesehen,
für leinen Vierzylindermotor der Abb. i bis 5.
-
Abb. i-- veranschaulicht eine Abwicklung des unteren Kanals, von hoben
gesehen, für einen @Siechszylindermotor der Abb. 6.
-
Abb. 13 ist eine ähnliche Abwicklung für einen Sechszylindermotor,
der für alle sechs Zylinder einen einzigen Rohrschieber aufweist.
-
Der Einfachheit halber soll die Erfindung zuerst für eine Vierzylindermaschine
beschrieben werden, die in den Abb. i bis 5 dargestellt ist.
-
Die Zylinder i o, von denen in Abb. i vier dargestellt sind, wenn
auch die Erfindung für Maschinen mit irgendeiner beliebigen Zylinderanzahl geeignet
ist, weisen ortsfeste Laufmäntel i i auf, in denen die Kolben 12 in üblicher Weise
hin und her gehen. Diese Laufmäntel i i sind an sich nicht wesentlich und nur als
erwünschte Bauart dargestellt,, wie beispielsweiss dann, wenn es erwünscht ist,
den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse aus einem nichteisenhaltigen Metall, wie
beispielsweise, aus Aluminium, herzustellen. Die Kolben 12 sind durch Stangen 13
mit den Kurbeln einer Kurbelwelle 14 verbunden, die in einem Kurbelgehäuse 15 untergebracht
ist, das frei von irgendwelchen Vorrichtungen zur Betätigung ides Schiebers ist.
Wenn auch die Maschine der Erfindung ein Schlebermotor ist, so ist zwischen .einem
Kolben und seinem Zylinder kein Rohrschieber vorgesehen, und die Kolben bewegen
sich innerhalb und an einem ortsfesten Teil lediglich mit axialen Bewegungen, so
daß keine Kolbenreibung auf einem den Kolben umgebenden Rohrschieber vorhanden ist.
Infolge dieser Bauart kann, wenn dies erwünscht ist, das. Kurbelgehäuse und der
Zylinderblock aus einem einzigen Stück gefertigt werden, was bei Schiebe'-motoren-
mit die Kolben umgebenden Rohrschiebern nicht durchführbar ist. Das obere Ende des
Zylinderblockes kann flach ausgebildet werden, und -es können, wenn dies erwünscht
ist, Ausdrehungen zur Aufnahme von Flanschen 16 vorgesehen. sein, die an dem oberen
Ende der Laufmäntel i i sitzen, um letztere aufzuhängen. An diesen flachen oberen
Flächen des Zylinderblockes ist ein Kopf zo angebracht, der sich über deal. ganzen
Zylinderblock hinweg erstreckt. Dieser Zylinderkopf wird an dem Zylinderblock durch
geeignete Bolzen und Muttern 2i oder in anderer Weise befestigt.
-
Der Zylinderkopf 2o ist mit einer längs verlaufenden Bohrung versehen,
die im allgemeinen zylindrisch ist und sich über dessen ganze Länge erstreckt. In
dieser zylindrischen Längsbohrung sitzen, genau passend, ein oder mehrere Rohrschieber
z5. Ein solcher Rohrschieber ist zweckmäßig ein einzelner Schieber zum Unterschied
von zwei konzentrisch ineinandersitzenden Rohrschiebern, wie bei, den Knight-Motoren,
obgleich die Erfindung nicht auf die Verwendung eines .einzelnen Rohrschiebers zum
Unterschied von einem doppelten Rohrschiebier beschränkt ist. Der Rohrschieber z5
besteht aus einem einzelnen Rohr und soll weiter unten noch näher beschrieben werden
und wird in axialer Richtung hin und her sowie in der Umfangsrichtung in einer geschlossenen
Kurvenbahn ausgeschwungen, wie dies @ebenfalls weiter unten noch näher erörtert
wird. Der Rohrschieber kann ganz dünn ausgebildet werden, so daß das 'Gewicht, welches
er dieser Hinundherbewegung bzw. Ausschwingung entgegensetzt, sehr klein ist.
-
Um diese zusammengesetzte Bewegung des Rohrschiebers 25 herbeizuführen,
wird vorzugsweise die in den Abb.4 und 5 dargestellte Bauart verwendet, die ebenfalls
in den Abb. i und 2 angedeutet ist. Die Antriebskraft greift hierbei an dem Rohrschieber
25 an dessen einem Ende an, und an diesem Ende ist ein Verstärkungsband z6 vorgesehen,
welches an dem einen Teil seines Umfangs verdickt ist, um das Lagerglied 27 eines
Kugelgelenks aufnehmen zu können. Das Band 26 wird vorzugsweise an :dem Rohrschieber
angenietet, obgleich @es auch inirgendeiner anderen Weise an ihm befestigt werden
kann. Die Kugel 28 dieses Kugelgelenks ist an dem einen Ende eines zylindxischen
Zapfens 29 vorgesehen, der längs seiner eigenen Achse verschiebbar in (einer Bohrung
sitzt, die exzentrisch m einem mit einem Gegengewicht versehenen Kopf 31 an dem
Ende der Welle 32 angebracht ist. Das an dem Kopf 31 vorhandene Gegengewicht dient
dazu, die durch die Bewegung des Rohrschiebers erzeugten Kräfte mehr oder weniger
auszugleichen. Der Zapfen 29 ist somit ein Kurbelzapfen dar
Welle
32, obgleich @er in axialer Richtung zu dieser Welle 32 verschiebbar ist, wie dies.
infolge der Drehung des- Rohrschiebers 25 um seine eigene Achse erforderlich ist.
Der Mittelpunkt dieses Kugelgelenks 27, 28 liegt näher an der inneren Fläche
des Rohrschiebers als der Durchmesser dieses Kugelgelenks, was dadurch ermöglicht
wird, daß die Kugel 28 nur als Kugelsegment ausgebildet wird. Dieses Kugelsegment,
das das Kugelglied 28 bildet, ist 'durch eine Kopfschraube 33 an dem Zapfen 29 angebracht;
durch Entfernen dieser Kopfschraube 33 und Zurückziehen des Zapfens 29 von dem Kugelglied
28 kann letzteres aus seiner normalen Arbeitsstellung herausgedreht werden, um geeignete
weggeschnittene -Flächen 34 des Kugelgliedes in die erforderliche Stellung zu bringen,
um dieses Kugelglied aus seinem Lager zu entfernen. Das untere Ende des Zapfens
a9 wird vorzugsweise mit- einem Schlitz zur Anbringung eines Schraubenziehers versehen,
um den Zapfen 29 drehen zu können, während die Kopfschraube 33 festgehalten wird.
Der Zapfen 29 wird aus seiner Bohrung zurückgezogen, wenn der Zylinderkopf und der
Rohrschieber als eine Einheit entfernt werden sollen; dieser Zapfen 29 wird in seiner
Bohrung wieder angebracht, wenn die erwähnte Einheit auf den Zylinderblock aufgesetzt
worden ist. Die beschriebenen Einzelheiten erleichtern das Zusammensetzen und Auseinandernehmen
der Teile.
-
Die Welle 32 wird in geeigneter Weise von der Kurbelwelle 14 aus durch
irgendeinen geeigneten Antrieb angetrieben und arbeitet mit der halben Geschwindigkeit
der Kurbelwelle. Bei der vorzugsweise zur Anwendung gelangenden Ausführungsform
erstreckt sich zu diesem Zweck die Welle 32 von dem Rohrschieber aus bis in die
Nähe der Kurbelwelle und ist mit letzterer an dieser Stelle durch ein geeignetes
Räderwerk 3 5, wie Beispielsweise durch Schneckenräder, verbunden. Der Rädertrieb
35 und die Welle 32 werden vorzugsweise in einer besonderen Kammer 36 des Maschinengehäuses
an dem einen Ende der Zylinderreihe untergebracht; diese Kammer 36 wird vorzugsweise
vollständig getrennt von dem Raume innerhalb des Kurbelgehäuses selbst ausgebildet.
Um die Schneckenräder 35 bequem in Eingriff zu bringen, wird die Welle 32 :etwas
schräg mit Bezug auf die Achse der Zylinder (Abb. 2 und 5) angeordnet, verläuft
aber vorzugsweise radial zu dem Rohrschieber.
-
Durch die Drehung der Kurbelwelle 14 und der hieraus folgenden Umdrehung
der Welle 32 mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle arbeitet das Kugelgelenk
28 um die Achse der Welle 32 herum; hierbei erteilt es dem Rohrschieber 25 die gewünschte
Aus,-schwingung in der Umfangsrichtung und eine längsgerichtete Hinundherbewegung.
Der Mittelpunkt des Kugelgelenks 27, 28 wird vorzugsweise mit Bezug auf die Achse
des Rohrschiebers .so ang'e'ordnet, daß die bogenförmige Länge ,der in der Umfangsrichtung
verlaufenden Ausschwingung im wesentlichen gleich der Länge der axialen Hinundherbewegung
ist; die Abwicklung der Bewegungsbahn irgendeines Punktes - des Rohrschiebers. ist
somit im wesentlichen ein Kreis, woraus gewisse Vorteile für die Ausbildung und
Anordnung der Kanäle folgen.
-
Der Rohrschieber 25 wird nicht nur auf seiner Außenseite durch die
Wand der Bohrung in dem Zylinderkopf getragen, sondern auch in seinem Innern durch
einen ortsfesten Kern 4o unterstützt, der sich über die ganze Länge des Rohrschiebers
erstreckt. Dieser Kern 4o weist an seinem einen Ende, an dem rechten Ende in Abb.
i, eine Verbreiterung oder einen Bund 41, der passend in der Bohrung des Zylinderkopfes
sitzt, um den Kern konzentrisch zu der Bohrung an diesem Ende zu halten, und einen
nach außen ragenden Flansch 42 auf, mittels .dessen dieses Ende des Kerns an dem
Zylinderkopf 2o durch gzeignete Kopfschrauben 43 befestigt werden kann. An seinem
anderen Ende, an dem linken Ende in Abb. i und 4, sitzt der Kern passend in einem
abstandhaltenden Ring 44, der entfernbar in dem Ende des Zylinderkopfes 2o gelagert
ist. Durch diese Unterstützung wird dieses Ende des Kerns 40 genau zentriert, wobei
aber ermöglicht wird, daß sich dieses Ende in der Längsrichtung mit Bezug auf das
entsprechende Ende des Zylinderkopfes bewegen kann, wenn irgendeine Neigung zu dieser
Bewegung infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung auftreten sollte. Durch Entfernen
des Ringes 44 kann der Rohrschieber 25 selbst mit seinem Band 26 und seinem Kugelgelenk
27, 28 eingesetzt oder zurückgezogen werden, wobei natürlich der Zapfen 29 von dem
Kugelglied 28 getrennt werden muß. Das Metall des Ringes 44 kann an einer
Stelle sowohl im Innern als auch außerhalb weggeschnitten werden, um den Vorbeigang
des Lagergliedes 27 und der Bandverbreiterung zu ermöglichen, in der das Lagerglied
,gelagert ist.
-
Der Kern 40 ist im allgemeinen hohl ausgebildet, um einen Kanal zur
Zirkulation eines Kühlmittels herzustellen, das gewöhnlich Wasser ist. Wenn als.
Kühlmittel Wasser verwendet wird, sind die Zylinder i ö und der Zylinderkopf 2o
mit geeigneten Wasserkanälen 45 und 46 ausgerüstet, die in @geeigneter Weise derart
angeordnet sind, daß sie miteinander in Verbindung stehen, wie dies bei Explosioas#
motoren
üblich ist: An dem rechten Ende (Abb. i) des Zylinderkopfes ist eine Verschlußkappe
47 vorgesehen, die die Kopfschrauben 43 abdeckt und eine Verbindung zwischen den
Kanälen 46 des Zylinderkopfes und dem Innern des Kerns q.o herstellt. An dem linken
Ende (Abb. i) dies Zylinderkopfes ist eine Rohrverbindung 48 vorhanden, die das
Ende des Zylinderkopfes überlappt und sich zum Teil längs dessen einer Seite. erstreckt,
um sowohl mit den Wasserkanälen 46 des Zylinderkopfes als auch mit der Erdöffnung
des Kerns 4o in Verbindung zu treten,-so daß das Wasser von diesen beiden Kanälen
die Rohrverbindung 48 erreichen und durch sie hindurch zu dem oberen Ende des üblichen
Kühlers gelangen kann, der bei einem Motor mit Wasserkühlung vorgesehen ist. Der
übrige Teil der Wasserzirkulationseinrichtung ist in den Zeichnungen nicht dargestellt
und kann von beliebiger Bauart sein.
-
Wenn auch der Kern 4o im allgemeinen hohl ist, so ist er doch nicht
vollständig hohl, sondern weist in seinem Innern verschiedene Wandungen 5o auf,
die durch den Kern hindurchgehende Kanäle für die Ein- und Auslaßgase bilden. Diese
Kanäle können an .der oberen Seite in übereinanderstellung mit geeigneten Einlaßöffnungen
51 und Auslaßö:ffnungen 52 gebracht werden, die an dem oberen Teil des Zylinderkopfes
vorgesehen sind. Die Ein- und Auslaßöffnungen 51, 52 stehen mit einem geeigneten
Einlaßrohr 53 und einem geeigneten -Auslaßrohr 54 in Verbindung. Die Kanäle in dem
Kern können an dem Boden mit geeigneten Ein- und Auslaßöffnungen für die verschiedenen
Zylinder i o in übereinanderstellung gebracht werden., und diese Zylinderöffnungen.
werden weiter unten noch näher beschrieben werden, ebenso die durch die Wandungen
50 innerhalb des Kerns 40 gebildeten Kanäle. Der Rohrschieber 25 bei der
in den Abb. i bis 5 dar; gestellten Maschine weist durchgehende öffnungen auf, um
das Öffnen und Schließen der beiden Enden der durch den Kern hindurchgehenden Kanäle
zu steuern, so daß ,eine doppelte Steuerwirkung zwischen einem Zylinder und einem
Rohrstutzen an der oberen und unteren Seite des Kerns 40 vorhanden ist; desgleichen
kann eine vierfache Abdichtungsfläche durch die innere und äußere Fläche des Rohrschiebers
an dessen ,oberer und unterer Seite vorhanden sein. Dieser vierfache Abschluß ist
für die Auslaßkanäle der Endzylinder dargestellt.
-
Eine :geeignete Kanalanordnung für den Rohrschieber und dessen damit
vereinigte ortsfeste Teile ist in den Abb. io und i i für eine Vierzylindermaschine
dargestellt, wie eine solche in den Abb. i bis 5 veranschaulicht ist. Wie aus den
@Abb. i und i o hervorgeht, besteht bei der dort dargestellten Ausführung, die nicht
eine unbedingt notwendige Ausbildung zu sein braucht, die Reihe der Öffnungen 51,
52 in dem Zylinderkopf oberhalb des Rohrschiebers aus fünf Öffnungen, von denen
die ferste, @dritte und fünfte Auslaß, öffnungen sind, die mit dem Auslaßrohr 54
in Verbindung stehen, während die zweite und vierte Einlaßö£fnungen sind, die mit
dein Einlaßrohr 53 in Verbindung stehen. Unmittelbar unterhalb der Öffnungen 51
und 52 in dem oberen Teil des Kopfes befinden sich Öffnungen an den oberen Enden
der Einlaßkan,äle 61 und Auslaßkanäle 62, die durch die Wandungen 5o in dem ortsfesten.
Kern 40 gebildet werden. Die Kanäle 61 und 62 sind in geeigneten Bahnen innerhalb
des Kerns abgebogen, so daß an ihren unteren Enden Öffnungen vorgesehen sein. können,
die mit einer oder mehreren Einlaßöffnungen 63 und einer öder mehreren Auslaßöffnungen
64 für einen jeden Zylinder io in übereinanderstellung gebracht werden können. Bei
der vorzugsweise zur Anwendung gelangenden Ausführungsform kommen zwei Einlaßöfffnungen
63 und zwei Auslaßöffnungen 64 für einen jeden Zylinder zur Verwendung, und
diese vier Öffnungen werden im wesentliche. an den Ecken eines bei einer Abwicklung
der Zylinderfläche gebildeten Vierecks angeordnet; dies wird dadurch :ermöglicht,
daß die Bogenlänge für die in der -Umfangsrichtung erfolgende Ausschwingung des
Rohrschiebers ian wesentlichen gleich der Länge dessen axialer Hinundherbewegung
gemacht wird. Infolge dieser Anordnung der Öffnungen können .die Öffnungen 63 und
64 für alle Zylinder der Maschine im wesentlichen gleich ausgebildet und nur in
verschiedenen Stellungen der kreisförmigen Biewegungsbahn irgendeines Punktes des
Rohrschiebers angebracht werden, um der Zündungsreihenfolge und der Anzahl der Maschinenzylinder
zu entsprechen. Bei der in den Abb. i bis 5, io und i i dargestellten Vierzylindiermaschine,
bei der die Reihenfolge der Zündungen 1-2-q.-3 ist, kann die Anordnung der Öffnungen
63 und 64 für den Zylinder i als normal angesehen werden; von dieser Stellung aus
sind diese Öffnungen für den Zylinder 2 um 9o°, für den Zylinder 4 um 18o° und für
den Zylinder 3 um '270° gedreht, indem man :die Winkel in der Bewegungsrichtung
irgendeines auf dem Rohrschieber befindlichen Punktes bei dessen kreisförmiger Bewegung
mißt.
-
Die Öffnungen 51, 52, 63 und 64 in dem Zylinderkopf und die dazugehörigen
öffnun.-gen an den oberen und unteren Fanden der Kanäle 61 und 62 des Kerns sind
feststehend; sie arbeiten jedoch mit geeigneten bewegbaren
Öffnungen
65 in der oberen Hälfte des Rohrschiebers 25 und mit ebensolchen bewegbaren Öffnungen
66 in. der unteren Hälfte des Rohrschiebers 25 zusammen. Die Öffnungen 65 bewegen
sich bei der dargestellten Ausführungsform in kreisförmigen Bahnen, um die ortsfesten
Öffnungen 51 und 52 zu steuern., und die Öffnungen 66 bewegen sich in entsprechenden
kreisförmigen Bahnen, um die Öffnungen 63 und 64 zu steuern. Die Richtungen, in
denen diese bewegbaren Öffnungen 65 und 66 sich verschieben, sind in, den Abb. i
o und I I durch die kurzen, gekrümmten Pfeile angedeutet, wobei angenommen
ist,; daß die Maschine sich für den Zylinder i in der Totpunktstellung und in der
Zündstellung befindet. Die Pfeile erscheinen in den Abb. i o und i i verschieden
gerichtet, da die beiden Abbildungen Abwicklungsansichten, von :oben gesehen, sind,
so daß sich die oberen und unteren Teile des Rohrschiebers und demzufolge die oberen
und unteren Öffnungen 65 und 66 in ihren entsprechenden Kreisbahnen in entgegengesetzten
Richtungen bewegen.
-
Die Öffnungen 5 i und 52 können kreisrunde Öffnungen sein, und in
entsprechender Weise können die Öffnungen 65 kreisrund ausgebildet werden. Einige
der Öffnungen 65 sind doppelt ausgebildet, wie dies durch die jeweils zweite Öffnung
65, von jedem Ende der Abb. io aus gerechnet, angedeutet ist, in welchem Falle die
Öffnungen nicht mehr kreisrund sind, jedoch in Wirklichkeit zwei sich überlappende
Kreise sind, deren dazwischenliegende Seiten abgeflacht sind.
-
Um jedoch schnelle öffnungs- und Schließungsbewegungen zu :erhalten,
ist vorzuziehen, daß wenigstens die Öffnungen 63, 64 und 66 so gestaltet werden,
daß ihre öffnenden und abschließenden Kanten im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung
verlaufen., wenn diese Kanten dahin wirken, die öffnungen freizugeben oder abzuschließen.
Der Vorteil dieses schnellen Öffners und Abschließens ist allgemein bekannt. Aus
diesem Grunde sind die Öffnungen 63, 64 und 66 im allgemeinen von dreieckiger Gestalt,
um Kanten zu erhalten, die die angegebene Wirkung herbeiführen können.
-
Bei der in der Abb. i i dargestellten Anordnung der Kanäle schließen
sich die Einlaßöffnungen 63 und öffnen sich die Auslaßöffnungen 6q. bei einer im
wesentlichen längs verlaufenden Bewegung des Rphrschiebers für die Endzylinder i
und ¢ und bei einer im wesentlichen kreisförmigen Bewegung für die dazwischenliegenden
Zylinder 2 und 3. Dies ist aber nebensächlich, da die Öffnungen auch so angeordnet
werden können, daß das Entgegengesetzte :eintritt, wie dies in Abb. 12, die weiter
unten noch näher beschrieben werden soll, der Fall ist, bei der diese Wirkung durch
eine im wesentlichen längs verlaufende Bewegung des Rohrschiebers für die beiden
mittleren Zylinder erreicht wird.
-
Wenn die Maschine eine Sechszylindermaschine ist und zur Steuerung
aller sechs Zylinder ein einzelner Rohrschieber verwendet wird, geht die Anordnung
der Öffnungen aus Abb. 13 hervor. Hier ist die Reihenfolge der Zündungen r-5-3-6-2-¢,
und die Öffnungen 63, 64 'und 66 für einen jeden Zylinder sind alsdann um entsprechende
Winkel bei ihrer Anordnung in der kreisförmigen Bewegungsbahn . irgendeines Punktes
des Rohrschiebers gedreht; die Kanäle für den Zylinder 5 sind um 6o°, diejenigen
für den Zylinder 3 um 12o°, diejenigen für den Zylinder 6 um 18o°, diejenigen für
den Zylinder 2 um 24ö° und diejenigen für den Zylinder q. um 300° von der Nullstellung
aus gedreht, in der die Kanäle für den Zylinder i dargestellt sind.
-
Um die Öffnungen 63, 64 und 66 in einem kleinen Raum unterzubringen,
damit der Durchmesser der kreisförmigen Bewegungsbahn irgendeines Punktes des Rohrschiebers
für ein Freilegen einer gegebenen Öffnung so klein als möglich gemacht werden kann,
ist es manchmal notwendig, die Gestalt einiger Kanäle etwas zu verzerren. Dies ist
für eine der Auslaß@öffnungen 64 für einen jeden Zylinder in den Abb. i i und 13
dargestellt. Dies erfolgt jedoch lediglich aus dem Grunde, um zu verhindern, daß
die verzerrte Öffnung zu irgendeinem Zeitpunkt von einer Ecke der bewegbaren Öffnung
66 überlappt wird, mit der sie nicht zusammen arbeiten soll.
-
Bei der beschriebenen Anordnung der Kanäle kann ein vierfacher Abschluß
zwischen dem Zylinder und einem Rohrstutzen vorhanden sein. Mit anderen Worten,
es kann ein Abschluß durch die innere und äußere Fläche des Rohrschiebers für dessen
untere Hälfte in Verbindung mit den Öffnungen 63 oder 6.4 und 66 und ein anderer
Abschluß an der Innen- und Außenfläche dieses Rohrschiebers für dessen obere Hälfte
in Verbindung mit den Öffnungen 51 .oder 52 und 65 vorhanden sein. Dieser vierfache
Abschluß hat sich als äußerst zweckmäßig erwiesen. Für die Erfindung im allgemeinen
ist .er aber nicht wesentlich, und er ist nur für den Auslaß der Endzylinder (Zylinder
i und q.) bei der in den Abb. i o und i i :dargestellten Anordnung der Öffnungen
veranschaulicht.
-
(Anstatt einen :einzigen Rohrschieber zu verwenden, der alle Zylinder
einer Zylinderreihe, wie beispielsweise vier, sechs oder acht in einer Reihe liegenden
Zylinder, steuert ist es manchmal wünschenswert, zwei Rohrschieber zu verwenden,
von denen jeder die Hälfte der Gesamtanzahl der Zylinder steuert,
wenn
er auf der einen Seite der durch die Zylinderreihe hindurchgehenden Mitte angeordnet
ist. Dies ist in den Abb. 6 und r2 dargestellt, welche eine Sechszylindermaschinc
veranschaulichen, wobei ein Rohrschiebür die drei an dem einen Ende befindlichen
Zylinder steuert, während ein besonderer Rohrschieber die drei an dem anderen Ende
befindlichen Zylinder steuert.
-
Die beiden Rohrschieber 25a und 25b können in geeigneter Weise durch
die in Abb. 6 dargestellte Vorrichtung angetrieben werden, bei der zwei Wellen 32a
und 32b vorgesehen sind, die mit den Enden der zugehörigen Rohrschieber in der Weise
verbunden sind, die für die Welle 32 der Abb. i, ¢ und 5 beschrieben wurde. Die
«#ÄTell:en 32a und 32b sind durch Schneckenräder35a und 35b mit einer gemeinsamen
Gegenwelle 70 verbunden, die in geeigneter Weise, wie beispielsweisga durch
eine Kette 7 i, mit der Kurbelwelle 14 verbunden ist. Die zeitliche Einstellung
dieser Teile ist zweckmäßig so, daß die Rohrschieber 25a und 25b sich zusammen in
axialer Richtung auf das eine oder andere Ende zu bewegen, jedoch in @entgegengesetzten
Phasen winklig ausschwingen, so daß für diese winklige Aasschwingung eine Ausbalancierung
für die beiden Rohrschieber vorhanden ist. Die öffnungen in den Rohrschiebern 25a
und z5b sowie die von letzteren gesteuerten öffnungen sind in Abb.6 nicht angedeutet,
da diese Abbildung nur eine schematische ist; die öffnungen 63, '64 und 66 sind
aber im allgemeinen ähnlich den oben. beschriebenen ausgebildet und in ihrer Abwicklung
in Abb. I2 dargestellt.
-
Die Erfindung wurde bisher für Maschinen beschrieben, bei denen alle
Zylinder in einer einzelnen Reihe angeordnet sind; die Erfindung ist jedoch in gleicher
Weise auch für andere Maschinentypen geeignet. In den Abb. 7 bzw. 8 und 9 sind zwei
andere Maschinengattungen dargestellt.
-
In Abb. 7 ist die Erfindung schematisch für einen Motor mit V-förmig
angez)rdneten Zylindern dargestellt. Hier sind zwei Reihen von Zylindern i oe und
i od unter einem Winkel zueinander vorhanden, und diese Zylinderreihen werden durch
die Rohrschieber 25e und 25d gesteuert. Diese Rohrschieber entsprechen im allgemeinen
den oben beschriebenen Rohrschiebern 25 und weisen entsprechende zusammenarbeitende
Teile auf; die Rohrschieber wirken dahin,. die zugehörigen Zylinderreihen in der
oben beschriebenen Weise zu steuern.
-
Eine einfache Ausführung für den Antrieb der beiden Rohrschieber 25c
und 25d ist in Abb.7 dargestellt. Hier ist die Kurbelwelle i q. durch ein Kegelrad
72 mit einer Welle 73 verbunden, dis ihrerseits mittels eines Schnekkenrades 74
mit einer 'quer verlaufendenWells 75 verbunden ist, die senkrecht zu den beiden
Rohrschiebern 25c und 25d verläuft und zwischen ihnen liegt. Ein jeder Rohrschieber
ist mit dem .angrenzenden Ende der Querwelle 75 durch eine Verbindungsvorrichtung
verbunden, die im wesentlichen gleich derjenigen ist, die oben zur Verbindung des
Rohrschiebers 25 mit dem angrenzenden Ende der Welle 32 erläutert wurde. Durch die
in Abb. 7 dargestellte Anordnung der Rohrschieber erhält man eine Ausbalancierung
für die axiale und kreisende Bewegung der Rohrschieber.
-
In den Abb. 8 und' g ist die 'Erfindung für eine Maschine mit - stern-
oder fächerförmig angeordneten Zylindern (X-Motor) dargestellt. Hier sind vier Reihen
von Zylindern i oe vorhanden, die nach verschiedenen Radien von der gemeinsamen
Kurbelwelle 14 aus verlaufen. An den Kopfenden einer jeden Zylinderreihe ioe ist
lein Rohrscbieb.er25e vorhanden, der im allgemeinen ähnlich dem, oben beschriebenen
Rührschieber 25 ausge@-bildet ist. Ein jeder dieser Rohrschieber 25e wird von einer
Welle 32e 'durch eine Einrichtung angetrieben, die ähnlich derjenigen ist, die zur
Verbindung `,.der Welle 32 mit dem Rohrschieber ä5 heschrieben wurde. DieWellen
32e können alle von -der Kurbelwelle 14 aus durch die oben beschriebenen Schneckenräder
3 5 angetrieben werden, wobei ein Untere schied vorhanden ist, indem das Schneckenrad
auf der Kurbelwelle 14 alle Schneckenräder auf allen Wellen 32e gleichzeitig antreibt
(Abt. 9).
-
Diese Ausführungsform (Abt. 8) unterscheidet sich von den oben beschriebenen
ferner dadurch, daß der Kern innerhalb des Rohrschiebers an seinen Enden offen ist,
um ihn durch einen längs durch ihn hindurchgeführten Luftstrahl zu kühlen, da die
dargestellte Maschine eine luftgekühlte Maschine ist. Ferner arbeitet der Rohrschieber
lediglich durch öffnungen in seiner den Zylindern zugekehrten Seitenwand (in der
Zeichnung der unteren Seitenwand), und die Rohrstutzen sind innerhalb -des hohlen
Kerns angeordnet; in der Zeichnung ist nur der Auslaßrohrstutzen 54e angedeutet.
Hierdurch wird nur eine einfache Steuerwirkung und nur ein doppelter Abschluß erzielt,
aber auch dieses Merkmal fällt unter die vorliegende Erfindung.
-
Die Rohrschieber und ihre Antriebsvorrich Lungen können in beliebiger
Weise geschmiert werden. Eine Ausführungsform dieser Schmiervorrichtung ist in.
den Abb. i bis 5 veranschaulicht. Eine ölpumpe 8o befördert das öl von der ölschale
8 i mittels eines Rohrs 82 zu einem oder beiden Lagern 83 für die
Welle
32 sowie zu geeigneten öleinlaßlöchern 84 längs der Bohrung für den Rohrschieber
25. Die Stellen für die Oleinlaßlöcher 8:1 an der Rohrschieberbohrung sind so gewählt;
daß diese- Löcher niemals durch irgendwelche Rohrschieberöffnungen überlappt werden;
an den angegebenen Stellen können die Rohschieber Öffnungen 86 aufweisen, um Öl
zu der Verteilungsnut 87 auf der Oberfläche des Kerns 40 zu führen. Die Welle
3 2 kann einen Ölkana188 aufweisen, der die Lagerfläche an dem oberen Lager
83 mit der Bohrung für den Zapfen z9 verbindet.
-
Die besonderen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungen stellen
nur Ausführungsbeispiele dar, da sich die Erfindung auch auf viele Abänderungen
der dargestellten Bauarten erstreckt. So kann die Erfindung auch für andere Gattungen
von Maschinen als beispielsweise für die dargestellte, geradlinige Zylinderanordnung
bzw. für V- oder X-Motoren verwendet werden, und der Rohrschieber kann alle oder
irgendeinen gewünschten Teil der Gesamtanzahl der Maschinenzylinder steuern, und
im weitgehendsten Sinne der Erfindung braucht ein Rohrschieber nicht mehr als einen
Zylinder zu steuern. Die Achse des Rohr, schiebers bzw. der Rohrschic-ber braucht
sich nicht notwendigerweise über eine Reihe von Zylindern zu erstrecken, obgleich
dies die vorzugsweise zur Anwendung gelangende Bauart und bei allen dargestellten
Ausführungsbeispielen der Fall ist. Die Antriebsvorrichtung des Rohrschiebers kann
von irgendeiner beliebigen Bauart sein, und die dargestellte stellt nur ein brauchbares
Ausführungsbeil.-spiel dar. Die Rohrschi@ebiersteuerung ist schließlich nicht auf
einfache Rohrschieber beschränkt.