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Steuerungsgestänge für luftgekühlte Brennkraftmaschinen Die Erfindung
betrifft ein Steuerungsgestänge für luftgekühlte Brennkraftmaschinen mit oben am
Zylinder angeordneten Ventilen, die durch von Stoßstangen angetriebene Schwinghebel
betrieben werden. Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des Steuerungsgestänges
derartiger Maschinen insofern, als eine ungünstige Einstellung der Ventile infolge
verschiedener Ausdehnung gewisser Teile bei warmer Maschine verringert oder verhindert
wird. Zu diesem Zweck wird jeder Ventilschwinghebel auf einem Träger angeordnet,
dessen eines Ende so mit dem Zylinderkopf verbunden ist, daß er sich gegen diesen
etwas verschieben kann, während sein anderes Ende mit einem anderen Teil der Maschine
durch eine verstellbare Verbindungsstange verbunden ist.
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Nach der Erfindung ist ein Teil des Schwinghebelträgers mit dem Zylinderkopf
durch Teile verbunden, welche konzentrisch zur Ventilspindel liegen und gewölbte
Flächen an sich berührenden Teilen aufweisen, so daß der mit dem Zylinderkopf verbundene
Trägerteil sich gegen diesen verschieben kann, während ein anderer Teil des Schwinghebelträgers
mit dem Kurbelgehäuse durch eine Verbindungsstange oder mehrere Verbindungsstangen,
die in der Länge verstellbar sind, in Verbindung steht. Vorzugsweise ist der Schwinghebelträger
als Gehäuse ausgebildet, das den oder die Schwinghebel und die oberen Enden der
zugehörigen Ventilspindeln einschließt, während die Steilstangen als Rohre ausgebildet
sind und die Stoßstangen umgeben. Bei .einer derartigen Anordnung kann man das Schwinghebelgehäuse
leicht öldicht halten: man kann öldichte Verbindungen zwischen dem Gehäuse und der
Verbindung mit dem Zylinder einerseits sowie mit den rohrförmigen Steilstangen anderseits
herstellen, die ihrerseits mit dem Kurbelgehäuse öldicht verbunden sind, so daß
das Steuerungsgestänge vollkommen öldicht eingeschlossen ist und. kein Staub o.
dgl. eindringen kann.
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Zu den die Verbindung zwischen Schwinghebelgehäuse und Zylinderkopf
bewirkenden Teilen gehört u. a. ein durch den verstärkten Teil des Zylinderkopfes
gehender und die Ventilspindel umgebender hohler Bolzen, der entweder selbst als
Spindelführung dient oder als Halter für eine Spindelführung ausgebildet ist. Oben
ist dieser Bolzen mit Gewinde versehen, auf dem eine Mutter sitzt, die entweder
selbst eine gewölbte Druckfläche aufweist oder auf eine Unterlegscheibe wirkt, welche
mit einer solchen Druckfläche versehen ist, die mit einer ihr entsprechenden zweiten
gewölbten Fläche zusammenwirkt, welche an dem die
#.retitilspindel
umgebenden Teil des Schwinghebelträgers oder an einem mit diesem Teil verbundenen
Stück gebildet ist. Auf diese Weise ist dieser Teil des Schwinghebelträgers mit
dem Zylinderkopf verbunden, und die gewölbten Flächen der Mutter oder der Unterlegscheibe,
auf welche die Mutter wirkt, und des Teiles, mit dem die Mutter oder die Unterlegscheibe
zusammenwirkt, gestatten eine geringe Verschiebung zwischen dem Schwinghebelträger
und dem Zylinderkopf. Der Kopf des hohlen Bolzens wird zweckmäßig als Flansch ausgebildet,
der sich gegen die Innenfläche des die Ventilführung umgebenden Teiles des Zylinderkopfes
legt, so daß der hohle Bolzen beträchtliche Beanspruchungen aushalten kann und die
Verbindung zwischen Schwinghebelgehäuse und Zylinderkopf so gestaltet, daß sie den
beim Arbeiten der Ventile auftretenden Beanspruchungen widerstehen kann.
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Entweder kann für jedes Ventil ein besonderes Gehäuse für den Schwinghebel
vorgesehen sein, oder es werden jeweils zwei oder mehr Ventile durch Schwinghebel
betätigt, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
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Die Erfindung kann in verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt und
bei Maschinen verwendet werden, bei denen die Ventilachsen entweder schräg oder
parallel zu den Zylinderachsen liegen. In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform
der Erfindung bei einer Maschine beispielsweise dargestellt, deren Ventilachsen
schräg zu den Zylinderachsen liegen. Abb. i zeigt einen Schnitt durch einen Zylinder
und das Steuerungsgestänge; Abb.2 zeigt dieselbe Anordnung teilweise in Ansicht,
teilweise im Schnitt nach einer rechtwinklig zur Schnittebene der Abb. i liegenden
Ebene.
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Die dargestellte Ausführungsform kann als Teil einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
angesehen werden, die eine -Reihe oder mehrere Reihen luftgekühlter Zylinder hat
und bei der jeder Zylinder aus einem zylindrischen Stahl- oder Gußeisenteil A bestellt,
in dem ein Kolben Al angeordnet ist und an dem ferner Kühlrippen A2 vorgesehen sind,
sowie ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehender Zylinderkopf B,
der aufgeschraubt ist und ebenfalls Kühlrippen B1 aufweist. In jedem Zylitzderkopf
sind Ein- und Auslaßöffnungen vorgesehen, deren eine in A#bb. i mit C bezeichnet
ist. In dieser Öffnung ist ein Ventil D angeordnet, dessen Achse schräg zur Zylinderachse
verläuft.
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Zwecks deutlicher Darstellung ist der Schnitt durch das Ventil und
dessen Steuerungsgestänge in Abb. i durch :die Ventilachse genommen, während der
Schnitt durch den eigentlichen Zylinder und den unteren Teil des Zylinderkopfes
durch die Zylinderachse verläuft.
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Jedes Ventil D wird durch ein Ende eines Schwinghebels E betätigt,
der bei El drehbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende mit einer Stoßstange
G in Berührung steht, die unten durch einen Stößel C'zi betätigt wird, der entweder
unmittelbar oder durch Vermittlung eines Schwinghebels Hl von einem Nocken H einer
Nockenwelle HZ in Bewegung gesetzt wird, die parallel zur Kurbelwelle der Maschine
liegt und von ihr 'in bekannter Weise durch Räder angetrieben wird.
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Der Drehzapfen El jedes Ventilschwingbe@bels wird von einem als Gehäuse
ausgebildeten Träger J an beiden Enden getragen. Das Gehäuse J ist ungefähr
im Querschnitt (vgl. Abb. i). Ein Balken des
liegt senkrecht und umschließt das obere Ende der Ventilspindel, während der andere
Balken waagerecht liegt und den Ventilschwinghebel E einschließt.
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Entweder kann jeder Schwinghebel in einem besonderen Gehäuse angeordnet
sein, wie es dargestellt ist, oder zwei oder mehr Schwinghebel werden in einem gemeinsamen
Gehäuse untergebracht. Bei jeder Anordnung ist mit dem Teil des Gehäuses J, welcher
das obere Ende der Ventilspindel umschließt, ein schalenförmiger Teil J1, z. B.
durch Gewinde, verbunden. Der Teil J1 weist innen eine konkave Fläche auf. Durch
eine in dieser Fläche vorgesehene Öffnung geht der Schaft .eines hohlen Bolzens
K, der auch durch das verstärkte Stück B1 des Zylinderkopfes hindurchtritt, welches
die Ventilspindel umgibt und als Halter für eine Ventilführung Dl dient. Am Bolzen
K befindet sich ein Ansatz KI in Gestalt eines Flansches, der sich gegen die Innenfläche
des Gaskanals C des Zylinderkopfes in der dargestellten Weise legt. Das obere im
Gehäuse J liegende Ende des hohlen Bolzens K .ist mit Gewinde versehen und trägt
eine Mutter Kz, die unten eine gewölbte Fläche aufweist, welche mit der konkaven
Fläche des schalenförmigenTeiles J1 zusammenwirkt und dadurch diesen Teil und damit
das anstoßende Ende des Gehäuses J mit dem Zylinderkopf verbindet.
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Die untere konvexe Fläche des schalenförmigen ,Teiles J1 legt sich
an eine federnde Unterlegscheibe K3, welche das Rohr K umgibt und mit ihrer konvexen
Fläche mit dein Zylinderkopf in Berührung steht.
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Durch @diese Teile ist eine Verschiebung des Trägers J gegenüber dem
Zylinderkopf B ermöglicht, indem die Teile J'- und K2 mit ihren gewölbten Flächen
aufeinandergleiten können. Diese Bewegung erfolgt als Drehbewegung
um
eine Achse, die durch den Mittelpunkt der (zweckmäßig kugelförmig) gewölbten Flächen
der Teile J1 und K= und durch den Berührungspunkt zwischen dem freien Ende des Schwinghebels
E und der Ventilspindel D geht. Die federnde Unterlegscheibe K3 dient dazu, die
gewölbten Flächen der Teile KZ und Jl in guter Berührung zu halten, so daß die Verschiebungsbewegung
zwischen dem Teil J1 einerseits und den Teilen KZ und K3 anderseits ermöglicht wird.
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Der vorn zugehörigen Ventil entfernt liegendeTeil jedes Schwinghebelgehäuses
J steht mit dem Kurbelgehäuse L der Maschine .durch eine als Rohr ausgebildete Stellstange
M in Verbindung, die als Gehäuse für die Stoßstange G dient, welche im Gehäuse J
auf den Schwinghebel E einwirkt. Die rohrförmige Stellstange Al ist in ihrer Länge
verstellbar; sie besteht zu diesem Zweck aus zwei Teilen 112 und Ml. All ist in
das Gehäuse J oder ein mit diesem Gehäuse verbundenes Stück eingeschraubt, während
der Teil M starr mit einem Zwischenstück L1 verbunden ist, das mit dem Kurbelgehäuse
I_ durch Schrauben L2 zusammengehalten wird. Die zusammenliegenden Enden der .Teile
M und Ml sind mit entgegengesetzte Steigungen aufweisenden Gewinde versehen oder
tragen mit solchem Gewinde versehene Verbindungsstücke. Sie werden durch eine gemeinsame
Mutter M2 zusammengehalten, bei deren Drehung man die Länge der Stehstange verändern
kann. Zur Sicherung der eingestellten Stellung der Mutter M2 dient eine Sperrmutter
11i13.
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Statt des dargestellten gemeinsamen Verbindungsstückes L1 am Kurbelgehäuse
kann jede Stehstange mit einen besonderen Verbindungsstück an das Kurbelgehäuse
angeschlossen sein.
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Das Gehäuse l hat vorzugsweise einen abnehmbaren Deckel J2, damit
man das Steuerungsgestänge leicht zusammensetzen, nachsehen oder einstellen kann.
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Die rohrförmigen Stellstangen hl und Ml bilden eine öldichte Verbindung
sowohl mit dem Gehäuse J als auch mit dem Verbindungsstück L1. Das Gehäuse J selbst
ist öldicht und bildet eine öldichte Verbindung mit der Mutter K2 am Bolzen K, so
daß das ganze Steuerungsgestänge in öldichter Weise eingeschlossen ist und das Eindringen
von Staub o. dgl. verhindert wird.
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Wie aus der Zeichnung Hervorgeht, wirkt die MutterK2 als Gegenlager
für eine Feder D2 (oder mehrere Federn), so daß der Druck dieser Feder das Lösen
der Mutter verhindert. Dieser Druck wirkt etwas der Kraft entgegen, welche auf den
hohlen Bolzen K durch das Gehäuse J beim Arbeiten des Ventils ausgeübt wird. Iui
Betrieb ist eine Neigung zur leichten Verschiebung zwischen Gehäuse J und den Stellstangen
M und Ml vorhanden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Teile starr miteinander
verbunden, so daß die Stellstangen dieser Neigung durch Verbiegen entgegenkommen.
In manchen Fällen kann indessen die Verbindung zwischen den oberen Enden der Stellstangen
und dem Gehäuse J so sein, daß geringe gegenseitige Verschiebung der Achsen
möglich ist.
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Statt der als Rohre ausgebildeten Stellstangen, welche die Stoßstangen
umgeben, kann man gewöhnliche, die Stoßstangen nicht einschließende Stellstangen
verwenden. Zum Ausgleich der verschiedenen Ausdehnung verschiedener Teile bei erwärmter
Maschine können die verschiedenen Teile des Steuerungsgestänges aus verschiedenen
Metallen hergestellt werden. Z. B. können die Stellstangen aus einem Metall bestehen,
das einen anderen Ausdehnungskoeffizienten als das Metall der Stoßstangen hat, wobei
die Metallarten so ausgewählt sind, daß sie das gewünschte Ergebnis des Ausgleichs
haben.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß die Verstellung des Steuerungsgestänges
.bei erwärmter Maschine durch die verschiedene Ausdehnung gewisser Teile nicht ungünstig
beeinflußt wird. Ferner ist das den Schwinghebel tragende Gehäuse in einfacher .Weise
mit dem Zylinderkopf verbunden, und diese Verbindung kann beträchtliche Beanspruchungen
aushalten, ohne daß besondere Ansätze oder Bolzen am Zylinderkopf vorgesehen werden
müssen, da entweder die Ventilführung selbst oder eine diese umgebende rohrförmige
Hülse das Verbindungsmittel zwischen dem Schwinghebelgehäuse und dem Zylinderkopf
bildet. Da ferner das die Ventilführung aufnehmende Stück des Zylinderkopfes in
üblicher Weise verstärkt ist, kann dieser Teil allen im Betrieb auftretenden Beanspruchungen
widerstehen und bildet ein starres Widerlager für deii rohrförmigen Haltebolzen.
Weiter kann die Einrichtung zum Ausgleich der verschiedenen Ausdehnung verschiedener
Teile in einfacher Weise mit einem das Steuerungsgestänge völlig einschließenden
Gehäuse verbunden werden.