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Rohrschieberantrieb für Brennkraftmaschinen mit sternförmig angeordneten
Zylindern Die Erfindung betrifft einen Rohrschieberantrieb für Brennkraftmaschinen
mit sternförmig angeordneten Zylindern, deren Rohrschieber eine hin und her gehende
axiale und gleichzeitig eine Schwingbewegung ausführen, welche durch an die inneren
Enden der Rohrschieber angelenkte, im Kreis angeordnete Steuerkurbelwellen erzeugt
wird, und bezweckt eine derartige Ausbildung dieser bekannten Gattung eines Rohrschieberantriebs,
daß die Belastung der Getriebezähne verhältnismäßig gering ist. Dies ist von besonderer
Bedeutung bei großen mehrzylindrigen Sternmotoren mit Rohrschieberantrieb, wie sie
insbesondere für Luftfahrzeuge Verwendung finden, weil bei derartigen Maschinen
durch den Rohrschieberantrieb beträchtliche Kräfte beim Anlassen der Maschine aus
kaltem Zustande zu übertragen sind.
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Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß die Steuerkurbelwellen
gruppenweise angetrieben werden und in jeder Gruppe die Wellen untereinander und
mit einem Ritzel auf der Motorkurbelwelle durch besondere Zwischenzahnradgetriebe
für jede Gruppe in Antriebsverbindung stehen.
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In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigen: Fig. i eine schematische Innenansicht des Kurbelgehäusedeckels
einer Brennkraftmaschine mit sternförmig angeordneten Zylindern, bei welcher die
Zylinderöffnungen durch einen einzigen Rohrschieber in jedem Zylinder gesteuert
werden, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 von Fig. i und Fig. 3 in größerem Maßstabe
eine Ansicht eines Rohrschieberantriebsritzels.
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Gemäß Fig. i und 2 ist das Kurbelgehäuse io eines Neunzylinder-Rohrschiebersternmotors
mit Lagern für die Wellen von neun Rohrschieberantriebsritzeln ii bis ig versehen.
Jede Ritzelwelle 27 (Fig. 2) besteht aus einem Stück mit einer Rohrschiebersteuerkurbel2o,
die in beliebiger bekannter Weise mit dem unteren Ende eines Rohrschiebers gekuppelt
ist, der eine hin und her gehende axiale und gleichzeitig ein Schwingbewegung ausführt,
um die Öffnungen in dem Zylinder zu geeigneten Zeitpunkten abzudecken und freizugeben.
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Alle Rohrschieberantriebsritzelwerden von einem Mittelzahnrad 21 auf
der Hauptkurbelwelle 22 der Maschine angetrieben. Das Mittelzahnrad 21 steht in
Eingriff mit drei im gleichen Abstand angeordneten leer laufenden Zwischenzahnradgetrieben
23, 2,4 25. Das
kleine Zahnrad des leer laufenden Zahnradgetriebes
23 B.$,t@_ _i;n,i Eingrit): mit dem Kitzel 12. In ähintlier Weise treibt das Zahnrad.
24 das Kitzel - i 5 -und . das Zahnrad 25 de Kitzel 18 an. Die beschriebene Maschine:'.
ää eine Viertaktmaschine, so daß eine Getriehe@.'e reduktion von 2 : i zwischen
der Kurbelwefl.1#-z74' 22 der Maschine und jeder Rohrsehieberkurbel 20 erforderlich
ist.
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Die Rohrschieberantriebsritzel sind in drei Gruppen zu je drei Kitzel
angeordnet. Das mittlere Kitzel jeder Gruppe treibt die beiden anderen Kitzel durch
Zwischenzahnräder 26, so daß alle Antriebsritze) in der gleichen Richtung gedieht
werden. Da jede Gruppe -von drei Antriebsritzeln von dem Zahnradei auf der Motorkurbelwelle
durch ein besonderes Zwischenzahnradgetriebe 23, 24, 25 angetrieben wird, i<st
durch diese Anordnung die Belastung der Zähne des Mittelzahnrades 21 gleichmäßig
auf -drei getrennte Punkte verteilt.
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Die-Zylinder sind sternförmig um das Kurbelgehäuse verteilt und liegen
auf den Achsen 1, 2, 3 usw., die gleichzeitig - die Achsen der Antriebsritze) 11,
12, i3 usw. bilden, so daß bei einer Viertaktmaschine der Winkel zwischen jeder
Steuerkurbel und der Achse des zugehörigen Zylinders sich fortschreitend von einem
zum übernächsten Zylinder ändert. In Fig. i sind die Mittellinien der Steuerkurbeln
in vollen radialen Linien auf den zugehörigen Kitzeln angegeben. Die -Kurbel für
das Kitzel 12 liegt längs der Zylinderachse 2; die Kurbel des Kitzels 14 bildet
einen Winkel von 40° zur Achse des Zylinders 4.. Dieser Winkel zwischen jeder Kurbel
und der zugehörigen Zylinderachse wächst für das Kitzel 16 um 4o°, um weitere 4o°
für das Kitzel 18 und so fort für die Kitzel i 1, 13, 15, 17 und 1g, wobei dies
-die Zündfolge der Maschine ist.
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Die Zwischenzahnräder z3, 24 und 25 sind gegenseitig austauschbar.,
wenn die Anzahl der Zähne auf dem Mittelzahnrad 21 zwischen zwei benachbarten Zahnrädern
23, .24, 25 eine ganze Zahl beträgt. Bei der dargestellten Ausführungsform muß .also
die Zähnezahl des Zahnrades 21 ein ganzes Vielfaches von drei .betragen.
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Die Antriebsritze) sind gegeneinander auswechselbar, wenn die -Zähnezahl
vom Punkt A über die Punkte B und C bis zum Punkt D
(F.ig, i) eine
ganze Zahl beträgt. Dabei ist A der Schnittpunkt der Kurbelmittellinie des Kitzels
ii mit seinemTeilkreis, B der Schnittpunkt des Teilkreises des Kitzels ii mit dem
Teilkreis des zugehörigen losen Zahnrades 26, C der .Schnittpunkt des Teilkreises
des Kitzels 12 mit dem Teilkreis des losen Zahnrades 26 und D der Schnittpunkt der
Kurbelmittellinie des Kitzels 12 mit dem Teilkreis dieses Kitzels. Wenn diese Bedingung
erfüllt ist, können alle Antriebsritze) identisch sdm, und jedes kann gegen ein
anderes ausgetauscht werden, ohne daß es von seiner ixrbel abgenommen wird.
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Wahlweise können die äußeren Kitzel i i, 13, 14, 16, 17, ig von geringerer
Stirnbreite sein als die mittleren Kitzel 12, 15, 18 jeder Gruppe. Diese Größen-
und damit Gewichtsverringerung ist möglich, weil durch die äußeren Kitzel eine geringere
Kraft zu übertragen ist als durch die mittleren Kitzel. Bei dieser` wahlweisen Anordnung
würden die drei Kitzel i2, 15, 18 und die übrigen sechs Kitzel 1i, 13, 14, 16, 17
und ig untereinander auswechselbar sein.
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Damit jedes Kitzel mit seiner Kurbelwelle so zusammengesetzt werden
kann, daß die Kurbelachse in richtiger Beziehung zu den Zähnen des Kitzels steht,
ist das Kitzel gemäß Fig. 3 ausgebildet und steht mit der Kurbelwelle 27 durch eine
Anzahl von Nuten 28 gleicher Breite und Tiefe und eine Hauptmut 29 von abweichender
Form iii Eingriff. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die radiale Dimension
der Hauptnut 29 gleich derjenigen der Nuten 28, jedoch .hat die Hauptnut 29 eine
etwas größere Umfangsabmessung. Auf diese Weise kann das Kitzel nur in einer Relativlage
auf die Welle 27 gebracht werden. Vorzugsweise liegt die Hauptnut auf der Mittellinie
der Kurbel, und die entsprechenden Nuten auf dem Kitzel sind so angeordnet, daß
diese Linie durch die Mitte eines der Zähne 3o auf dem Kitzel (Fig. 3) .hindurchgeht.
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Zum Aufsetzen des Mittelrades 21 auf die Maschinenkurbelwelle kann
eine ähnliche Nutenanordnung benutzt werden, so daß das Zahnrad nur mit einer Winkellage
seiner Zähne relativ zur Mittellinie der Hauptkurbelwelle auf die Kurbelwelle gebracht
werden -kann. -Beispielsweise 'kann die Hauptnut auf der Kurbelmittellinie liegen
und diese Linie durch die Mitte eines der Zähne des Zahnrades 2i gehen.
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Um die Einstellung der Antriebskurbeln zu erleichtern, sind auf dem
festen Getriebegehäuse Marken gegenüber den richtigen Lagen für die Mittellinien
der Steuerkurbeln angebracht. Beispielsweise können die Marken auf dem Getriebegehäuse
der Maschine gegenüber den Kurbelmittellinien in der in Fig. i dargestellten- Stellung
angebracht werden, in der die Mittellinie der Kurbel für das Kitzel 12 willkürlich
als mit der Zylinderachse 2 zusammenfallend dargestellt ist.
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Das mittlere Antriebsritze) kann mit drei in gleichem Abstand liegenden
Marken versehen sein, von denen jede einer Zahnlücke
gegenüberliegt,
und jedes Zwischenzahnrad 23, 2q., 25 kann einen markierten Zahn haben, der einer
markierten Zahnlücke in dem Mittelzahnrad 21 gegenübergebracht werden muß.
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Durch die Erfindung wird die größte Be-' lastung auf einen beliebigen
Zahn des Mittelantriebsrades 2i beträchtlich verringert und das Auftreten von hohen
Beanspruchungen bei irgendeinem der anderen Zahnräder vermieden. Es ist daher möglich,
kleine Zahnquerschnitte und kleine Teilkreise für eine verhältnismäßig hohe Beanspruchung-
zu benutzen.
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Ferner sind bei der beschriebenen Anordnung zahlreiche Teile gegeneinander
auswechselbar, und der Zusammenbau und die Einstellung der Ventilsteuerung werden
gegenüber den bekannten Maschinen erheblich vereinfacht.