DE62475C - Device for adjusting the working piston in gas engines - Google Patents
Device for adjusting the working piston in gas enginesInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
Vorliegende Erfindung betrifft einen Kurbelmechanismus, welcher vorzugsweise bei Gasmaschinen Benutzung finden soll und durch den der Cylinderkolben derart bethäfigt wird, dafs er z. B. beim Verdichtungshub nur bis auf eine gewisse Tiefe in den Cylinder hineingeht und einen bestimmten leeren Raum zur Verdichtung des Gasgemisches unter sich freilä'fst, während er beim Auspuff hub ganz bis auf den Boden des Cylinders hinuntergeht und daher sämmtliche Verbrennungsgase aus dem Cylinder austreibt, behufs Einlasses eines stets frischen Gasgemisches zur Explosion.The present invention relates to a crank mechanism, which should preferably be used in gas engines and through which the cylinder piston is actuated in such a way, that he z. B. only goes into the cylinder to a certain depth during the compression stroke and leave a certain empty space free to compress the gas mixture, while at the exhaust stroke it goes all the way down to the bottom of the cylinder and therefore all the combustion gases out expels the cylinder, for the purpose of admitting an always fresh gas mixture to explode.
Auf beiliegender Zeichnung veranschaulicht Fig. ι eine theilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer mit der Anordnung ausgestatteten Gasmaschine, Fig. 2 einen Detailschnitt der Kurbel, Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine Modification derselben; Fig. 6 stellt eine weitere Modification und die Organe für den Betrieb des Auspuffventils dar.· Fig. 7, 8, 9 und 10 veranschaulichen eine weitere Constructionsvariante in ihren verschiedenen Arbeitsstellungen. On the accompanying drawing, FIG. 1 illustrates a partially drawn in section Side view of a gas engine equipped with the arrangement, FIG. 2 shows a detailed section the crank, Figs. 3, 4 and 5 show a modification thereof; Fig. 6 illustrates another Modification and the organs for the operation of the exhaust valve. · Figs. 7, 8, 9 and 10 illustrate another construction variant in its different working positions.
A ist das aufrechtstehende Maschinengestell mit seinen Wellenlagern aa1.. In denselben rotirt die Welle D D\ welche mit Kurbel P und Kurbelzapfen ρ ausgestattet ist. B ist der im Cylinder C arbeitende Kolben, an welchen die schwingende Kolbenstange H angreift. Letztere ist nicht in der gewöhnlichen Weise, d. h. direct mit Kurbelzapfen verbunden, sondern durch die Vermittelung eines Excenters G, welches von dem an der Kolbenstange befestigten Ring g umschlossen wird. Die Excenterscheibe G ist auf einem Hohlzapfen S befestigt und rotirt letzterer auf dem Kurbelzapfen p, während die Zahnräder F und F1 auf dem Hohlzapfen fest aufgekeilt sind. Die Räder FF1 stehen in Eingriff mit den Zahnrädern E und E\ welche auf den Wellen d und d1 derart befestigt sind, dafs sie nicht rotiren können, woran auch die inneren Wellen ddl durch irgend ein passendes Mittel, im vorliegenden Beispiel durch die Schraube mit Mutter N, verhindert sind. Der Durchmesser der festen Zahnräder EE1 ist gleich der Hälfte desjenigen der Räder FF1. A is the upright machine frame with its shaft bearings aa 1 .. In the same the shaft DD \ which is equipped with crank P and crank pin ρ rotates. B is the piston working in cylinder C , on which the oscillating piston rod H engages. The latter is not connected in the usual way, ie directly with the crank pin, but through the intermediary of an eccentric G, which is enclosed by the ring g attached to the piston rod. The eccentric disk G is attached to a hollow pin S and the latter rotates on the crank pin p, while the gears F and F 1 are firmly keyed to the hollow pin. The wheels FF 1 are in mesh with the gears E and E \ which are fixed on the shafts d and d 1 in such a way that they cannot rotate, on which the inner shafts dd 1 by any suitable means, in the present example by the Screw with nut N, are prevented. The diameter of the fixed gears EE 1 is equal to half that of the wheels FF 1 .
. In der in Fig. 3 veranschaulichten Abänderung besteht die Kurbelwelle aus zwei getrennten Theilen D D1 und hat jeder Theil seine Kurbel PP1. Das in Fig. 1 dargestellte Excenter ist durch zwei Platten G ersetzt, in welche excentrische Nuthen V eingeschnitten sind. Die Platten G sind fest mit den rotirenden Zahnrädern FF1 verbunden und mit den letzteren durch Zapfen S Sl an den Kurbeln befestigt. Die festen Triebe E Eτ sind über die Kurbelwelle geschoben und mittelst der Plantschen e e1 am Maschinengestell festgeschraubt. Der Kurbelzapfen p, Fig. 1, ist in Fig. 3 durch einen Zapfen ρ J ersetzt, welcher, durch die in den Kurbelarmen angebrachten Schlitze 5 s1 gehend, mit seinen Enden in den excentrischen Nuthen V lagert. Die schwingende Kolbenstange H ist mittelst des durchlochten Kopfes gl an diesem Zapfen p1 befestigt.. In the modification illustrated in Fig. 3, the crankshaft consists of two separate parts DD 1 and each part has its crank PP 1 . The eccentric shown in Fig. 1 is replaced by two plates G, in which eccentric grooves V are cut. The plates G are firmly connected to the rotating cogwheels FF 1 and are attached to the cranks with the latter by pins SS 1. The fixed drives EE τ are pushed over the crankshaft and screwed to the machine frame by means of the splash ee 1. The crank pin p, Fig. 1, is replaced in Fig. 3 by a pin ρ J which, going through the slots 5 s 1 made in the crank arms, is supported with its ends in the eccentric grooves V. The oscillating piston rod H is attached to this pin p 1 by means of the perforated head g l.
Wie vorhin, haben auch hier die festen Triebe EE1 die Hälfte des Durchmessers der in dieselben eingreifenden Zahnräder FF1. As before, here too the fixed drives EE 1 have half the diameter of the gear wheels FF 1 engaging in them.
Eine weitere, in Fig. 6 veranschaulichte Modificirung ist mit Verbindungsorganen fürAnother modification illustrated in FIG. 6 is with connecting organs for
das Auspuffventil ausgestattet. Ein Theil. D der Kurbelwelle ist massiv, während der andere Theil derselben hohl ist. Durch diese hohle Wellenhälfte geht die den festen Trieb E tragende Stange d1;' dieselbe wird wie oben durch eine Mutter N festgehalten. Auf den hohlen Theil D1 der Kurbelwelle ist ein Zahnrad / aufgekeilt, welch letzteres in das auf Welle k sitzende Zahnrad K eingreift, um so durch eines der bekannten Uebertragungsmittel das Auspuffventil in erforderlicher Weise zu bethätigen. . the exhaust valve fitted. A part. The crankshaft is solid, while the other part of it is hollow. Through this hollow shaft half the engine E the fixed supporting rod passes d 1; ' the same is held in place by a nut N as above. On the hollow part D 1 of the crankshaft a gearwheel / is keyed, the latter engaging in the gearwheel K seated on shaft k in order to actuate the exhaust valve as required by one of the known transmission means. .
Bei der dritten, in den Fig. 7 bis 10 veranschaulichten Abänderung ,ist ein Theil der Verzahnung auf den festen Trieben weggelassen , so dafs nur eine Hälfte M mit Zähnen besetzt, die andere dagegen glatt ist.In the third modification, illustrated in FIGS. 7 to 10, part of the toothing on the fixed drives is omitted, so that only half M is set with teeth, the other half being smooth.
In diesem Fall haben die rotirenden Zahnräder F ausnahmsweise die Hälfte des Durchmessers der festen Triebe E. In this case, the rotating gears F exceptionally have half the diameter of the fixed drives E.
Bei den in den Fig. 1 bis 6 veranschaulichten Mechanismen wird vorausgesetzt, dafs das Excenter G nach oben gestellt ist, und zwar in der Anfangsstellung des Arbeitshubes, d. h. des Hubes, bei welchem der Kolben durch die Explosion des Gemisches vorgetrieben wird. Während der darauf folgenden Umdrehung der Kurbelwelle haben die rotirenden Zahnräder durch ihre Abwickelung auf den festen Trieben E eine halbe Umdrehung ausgeführt, so dafs beim folgenden Hub nach unten bezw. Niedergang des Kolbens das Excenter G nach unten gestellt worden ist, wodurch nun der Kolben bis auf den Boden des Cylinders hinuntergedrückt und die Verbrennungsgase vollständig ausgeblasen werden. Während der folgenden Umdrehung wird durch den Aufwärtsgang des Kolbens das Ansaugen und durch den darauf folgenden Niedergang die Compression des Gasgemisches bewirkt, weil sich während dieser Periode durch entsprechende Drehung der Zahnräder F das Excenter wieder nach oben gestellt hat, so dafs der Kolben zur Compression des Gemisches den erforderlichen freien Raum oberhalb des Cylinderbodens freiläfst, um dann den Viertakt aufs Neue zu beginnen.In the mechanisms illustrated in FIGS. 1 to 6, it is assumed that the eccentric G is positioned upwards, namely in the initial position of the working stroke, ie the stroke in which the piston is advanced by the explosion of the mixture. During the following revolution of the crankshaft, the rotating gears have executed half a revolution as a result of their unwinding on the fixed drives E. When the piston descends, the eccentric G has been set down, which now pushes the piston down to the bottom of the cylinder and the combustion gases are completely blown out. During the following revolution, the upward movement of the piston causes the suction and the subsequent downward movement to compress the gas mixture, because during this period the eccentric has moved upwards again due to the corresponding rotation of the gears F , so that the piston is able to compress the Mixture leaves the required free space above the cylinder base in order to then start the four-stroke again.
Bei der in den Fig. 7 bis 10 veranschaulichten Maschine steht der Kolben in Fig. 7 am Anfangspunkt des Explosionshubes mit nach oben gekehrtem Excenter. Das rotirende Zahnrad F bleibt während des folgenden aufsteigenden Hubes unberührt, indem keine Zähne auf der betreffenden Hälfte des festen Zahnrades E vorhanden sind. Der hierbei auf die Kolbenstange im Cylinder ausgeübte Druck hält das Excenter in unveränderter Stellung, so dafs dasselbe am Ende des ersten Hubes die in Fig. 8 vergegenwärtigte Stellung einnimmt. Während des Niederganges, bei welchem die Feuergase ausgetrieben werden, greift der rotirende Trieb .Fin den gezahnten Theil M des festen Zahnrades ein. Hierdurch wird, da die Durchmesser im Verhältnifs von 1 zu 2 stehen, dem besagten Trieb F eine Drehung ertheilt, welche das Excenter nach unten kehrt, so dafs der Kolben am Ende des Auspuffhubes sich dicht über dem Cylinderboden befindet (Fig. 9). Bei der nächsten halben Umdrehung ist der rotirende Trieb F wieder frei, und da die Ansaugung des frischen Gemisches eine gewisse Spannung auf die Kolbenstange H ausübt, verbleibt das Excenter in derselben Stellung. Der Kolben nimmt daher am Ende des Saughubes die in Fig. 10 gezeichnete Stellung ein. Beim Niedergang während des Compressionshubes macht das Excenter eine Drehung, um sich wieder nach oben zu richten, behufs Freilassung des Compressionsraumes (Fig. 7), worauf derselbe Taktkreis aufs Neue beginnt. Selbstverständlich könnten bei der in den Fig. 7 bis 10 veranschaulichten Anordnung die Verzahnungen auch ganz fortfallen und einfache Frictionsrollen an Stelle derselben benutzt werden.In the machine illustrated in FIGS. 7 to 10, the piston in FIG. 7 is at the starting point of the explosion stroke with the eccentric turned upward. The rotating gear F remains untouched during the following ascending stroke, in that there are no teeth on the relevant half of the fixed gear E. The pressure exerted here on the piston rod in the cylinder keeps the eccentric in an unchanged position, so that it assumes the position shown in FIG. 8 at the end of the first stroke. During the decline, in which the fiery gases are expelled, the rotating drive engages in the toothed part M of the fixed gear. Since the diameters are in the ratio of 1 to 2, the said drive F is given a rotation which turns the eccentric downwards so that the piston at the end of the exhaust stroke is just above the cylinder base (Fig. 9). With the next half turn the rotating drive F is free again, and since the suction of the fresh mixture exerts a certain tension on the piston rod H , the eccentric remains in the same position. The piston therefore assumes the position shown in FIG. 10 at the end of the suction stroke. When descending during the compression stroke, the eccentric makes a turn in order to be directed upwards again, in order to free the compression space (Fig. 7), whereupon the same cycle begins again. Of course, in the arrangement illustrated in FIGS. 7 to 10, the toothing could also be omitted entirely and simple friction rollers could be used instead.
Claims (4)
Die Anordnung des festen Triebrades E auf einer durch die hohle Kurbelwelle D1 gehenden Stange d1 in Verbindung mit den von D ? angetriebenen Uebertragungsrädern JK zur Bethätigung des Auspuffventils (Fig. 6).4. A modification of the movement device identified under 2. and 3., in which the fixed drives EE 1 are only provided with teeth over half their circumference, while the gear wheels FF 1 rotating with the eccentric G on the crank pin are toothed over their entire circumference , but only half as large as the solid shoots EE 1 (Fig. 7 to 10).
The arrangement of the fixed drive wheel E on a plane passing through the hollow crankshaft D 1 d bar 1 in connection with the D? driven transmission wheels JK for actuating the exhaust valve (Fig. 6).
Publications (1)
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