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Vorrichtung zur vorübergehenden Verminderung oder Aufhebung der Verdichtung
während des Anlassens von ventilgesteuerten Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur vorübergehenden Verminderung oder Aufhebung der Verdichtung
während des Anlass-ens von ventilgesteuerten Brennkraftmaschinen und besteht darin,
daß ein, oder mehrere, vorzugsweise sich mit der Nockenwelle drehende Körper mittels
einer axial in die Nockenwelle einschraubbaren, durch eine selbstsperrende Vorrichtung
von Hand ve,rdrehbare und in dieser Vorrichtung axial verschiebbare Spindel durch
Verschieben, Aufweiten oder Anheben in eine Stellung gebracht werden, in der sie
neben, den Nocken das Aufsetzen der Ventilstangen bzw. deren. Stößel auf den Grundkreis
der Nocken. verhindern.
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Die bei stehender Brennkraftmaschine in die Nockenw edle einzuschraubende
Spindel wird während der erste!n Umdrehungen beim Anlassen der Maschine wieder in
ihre Ausgangsstellung zurückgeschoben, da sich diel Nockenwelle drehst und die Spindel
zwar in ihrer Verstellvorrichtung axial gleiten, jedoch infolge der Selbstsperrung
dieser Vorrichtung nicht drehen kann. Die Spindel wird zweckmäßig in Einschraubrichtung
durch eine Feder belastet, so daß ihr Gewinde mit leim Gewinde in der Nocken-,vetllenbohrung
stets in Berührung bleibt.
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Hinsichtlich der Ausgestaltung der Erfindung werden erfinidungsgemäß
verschiedene Vorschläge gemacht. Ein Vorschlag geht dahin., die Spindeil beim Eindringen
.in die Nockenwelle mit einem ab,-gesetzten glatten Schaft bis in den Bereich eines
Ventilnockens vordringen zu lassen und hierbei über einen oder mehrere radial in
die -Nockenwelle eingesetzte Druckstücke ein dicht neben dem
Nacken,
um -die Nockenwelle-gelegtes, vom Stößel noch überdecktes. Band bis über den Grundkreis
des Nockens hinaus anzuheben. In Durchbildung dieses Gedankens -ist der in die Nockenwelle
eindringende eingesieitzte Schaft der Spindel so. ausgeführt, das er sich am Ende
konisch bis auf einen kleineren, zylindrischen Zapfen verjüngt, wobei sowohl die
Länge dieses konischen Schaftabschnittes als auch deir Durchmesser des zylindrischen
Zapfens so! bemessen sind, daß sich in ausgerücktem Zustand der Spindel die radial
in der Nockenwelle verschiebbaren Druckstücke auf den zylindrischenZapfenaufsetzen.
DerVerschiebungsweg dieser Druckstücke muß natürlich so. groß sein, daß dass von
ihnen. vorher angehobene Band biss auf den Grundkreis oder noch weiter zurück ausweichen
kann.
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Dieses neben dem Nocken um die Nockenwelle gelegte Band kann einmal
aus einem geschlossenen, unnachgiebigen Ring bestehen, dessen Abmessungen so genvählt
und auf die Spindel und die Druckstücke abgestimmt sind, 4aß er in ausgerücktem
Zustand der Spindel bis auf den Grundkreis oder hinter demselben zurückweichen:
kann und bei Einrücken der Spindel über den Grundkreis hinaus angehoben wird.
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Weiterhin könnte dieses Band aus einem aufgeschnittenen, durch ein
Schloß zusamme@ngehaltenen Federband bestehen, wobei in weiterer Ausgestaltung dieser
Ausführungsform das Federband über eine von seinem Spannschloß getragene Nase von
der Nockenwelle ohne Beeinträchtigung seiner radialen Verschiebbarke@t mitgenommen
wird, beispielsweise mittels einer die Nase des Spannschlosses aufnehmenden Nut
oder eines mit der Nase in Kraftschluß bleibenden Vorsprunges auf der Nockenwelle.
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Als weitere Möglichkeit für die Ausführung des Bandes sei eine offene,
in Drehrichtung der Nockenwelle mit ihrem vorlaufenden Ende verdrehungssicher festgelegte,
nach innen spannende Ringblattfeder vorgeschlagen. Die Festlegung dieses- Feder
kann. auf jede geeignete Art und Weise erfolgen, beispielsweise mittels einer in
eine Nut der Nockenwelle eingreifendem; Nase.
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Neben dieser vorstehend beschriebenen Verwendung eines radial aus
der Nockenwelle heraus angehobenen oder ausgeweiteten Bandes. wird in Durchbildung
der Erfindung noch vorgeschlagen, mittels der in. di..ea Nockenwelle eingeschraubten
Spindel einen außerhalb des Stößelbeireiches auf der Nockenwelle gleitend angebrachten.
Ring, der sich vorzugsweise zum Nocken hin ko@ni sch verjüngt, dicht neben den Nocken
zu schieben. Es versteht sich, daß dieser Ring einen -solchen Durchmesser haben
ruß, .daß er, dicht neben dem. Nocken sitzend, ein Aufsetzen des Stößels auf den
Nockengrundkreis verhindert.
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Zur Selbstsperrung der Verstellvorrichtung für die Spindel kann jede
geeignete Vorrichtung herangezogen werden, beispielsweise eine über eine Stirnverzahnung
gleitende, im, Bereich der Verzahnung mit Knaggen versehene Feder. In den Fällen,
in. denen eine Bedienung der Spindel in Achsrichtung der Nockenwelle nicht möglich
ist, empfiehlt es sich, einen Kegeltrieb vorzusehen. Auch ist es dem1cbar, an Stelle
eines Handrades zum Verstellen der Spindel eine durch einen Zug- oder Druckstab,
betätigte Ratsche zu verwenden.
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Sollen mehrere Ventile während des Anlasseis offen gehalten wenden,
so, kann man entweider den Schaft der Spindel verlängern oder besondere, vorzugsweise
durch Federn. kraftschlüssig mit der Spindel gehaltene Druckstifte in die Nockenwelle
,einlegen. Für die bei Verwendung eines anzuhebenden oder auszuweitenden Bandes
neben, den Nocken erforiderlichen, radial in die Nockenwelle eingesetzten Druckstücke
kann, jede geeignete Form gewählt werden. So, z. B. können diese Druckstücke Kugeln,
zylindrische Stifte oder Seggnnente sein. Auch können, sie pilzförmige Gestalt haben
und so eingesetzt -sein, daß sie nicht aus der Nockenwelle herausfallen können.
Im letzteren Fall kann auf ein besonderes Brand verzichtet werden, vorausgesetzt,
@daß die Druckstücke dicht genug nebeneinander angeordnet sind.
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In der Zeichnung sind mehrere Aesführungsformendererfindungsgemäßen
Vorr.ichtungbeispielsweise dargestellt bzw. in Einzelheiten erläutert.
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Abb. i zeigt eine ei-tfndungsgemäße Vorrichtung, bei der die Spindel
auf radial in die Nockenwelle eingesetzte Druckstücke arbeitet; in den Abb. 2 'bis
4 sind verschiedene, dicht neben den Nocken angeordnete Bänder zum Anheben und Ausweiten
gezeigt; Abb. 5 veranschaulicht die Betätigung eines auf der Nockenwelle mittels.
der Spindel verschieb barem. Ringes; Ab#b: 6 endlich zeugt einen Winkelantrieb für
die Spindel.
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Abb. i zeigt eine Nockenwelle i, die mittels eines besonderen Lagerbundes
2 im Gehäuse 3 einer Brennkraftmaschina gelagert ist. Unmittelbar neben der Lagerstelle,
zur Maschinenseite hin, sitzt ein Nocken 4 auf der Nockenwelle, der über einen Stößel
5 und eine nicht gezeigte Stoßstange auf ein. Einlaßventi,l der Brennkraftmaschine
arbeitet. Die Nockenwelle i weist eine mehrfach abgesetzte, an einer Stelle mit
einem Gewinde 7 versehene zentrale Bohtung auf. Dieise zentrale Bohrung 6 der Nockenwelle
i nimmt eine Spindel 8 auf, die mit einem mit dem Gewinde 7 im der Nackemvelle korrespondierenden
Außengewinde g versehen, ist. Diese Spindel ragt mit einem glatten Schaft aus dem
Maschinengehäuse heraus und: endet in einer im wesentlichen aus einem Drehgriff
i o und; einem Teil i i bestehenden Vers.tellvorrichtung. Das Teml ii und der Drehgriff
io sind fest miteinander verschraubt. Teil i i ist außerdem im Lagerabschluß:deckel
i2 gelagert. Die Mitnahme des,Spindelschaftes beim Drehen der Verstellvorrichtung
erfolgt mittels eines in einem Langloch des Schaftes gleitenden Stiftas 13. Auf
den D eehgriff io mit maschinenseitig eine Blattfeder 14 aufgesetzt, die mittels
ein ihren Enden angebrachter Knaggen 15 beim Drehen der Spindel
in
einer auf dem Lagerabschluß.deckel 12 angebrachten Stirnverzahnung 16 einrastet.
Die Verstellvonrichtung ist also sielbstsperrend, wodurch erreicht wird., daß die
bei Stillstehen der Brennkraftmaschine in die 2,Tockenwelle hineingedrehte Spindel
bei Drehung der Nockenwelle von dieser wieder herausgeschraubt wird. In Einschraubrich.tung
ist die Spindel durch eine Feder 17 h°-lastet, so, diaß auch bei herausgeschraubter
Spindel die Gewinde 7 und 9 in Berührung bleiben bzw. beim Drehen der Spindel sofort
wieder einspuren.
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laschinenseitig hinter dem Gewinde ist die Spindel auf einen glatten
Schaft i8 abgeiseitzt, dessen Ende, sich konisch auf einen Zapfen i9 geringeren
Durchmessers verjüngt. Dicht neben dem Nocken 4. maschinenseitig greift um die Nockenwelle
eiin verformbares Stahlband 2o, welches vom Stößel 5 noch überdeckt wird und von
der Spindel beim Einschrauben mittels in der Nockenwelle radial gleitender Druckstifte-2i
bis über den Grundkreis des Nockens hinaus ausgeweitet wird und damit verhindert,
daß sich das vom Nocken 4. gesteuerte Ventil heim Anwerfen der Maschine ganz schließt.
Oberhalb der horizontalen Mittellinie ist die Spindel 8 in eingesch.raubteir und
unterhalb dieser Linie in ausgerückter Stellung gezeigt. Wie aus dieser Versetzung
ersichtlich, sind der Schaft 18, die konische Schaftlänge und der zylindrische Zapfen
i9 so bemessen"daß die Druckstifte 21 in eingeschraubtem Zustand der Spindeil auf
dem glatten Schaft 18 und bei ausgerückter Spindel auf dem dünneren Zapfen i9 aufsitzen.
Beim Anlassen der Brennkraftmaschine wird zunächst mittels des Drehgriffeis io die
Spindel bis in ihre reichte Endstellung in die Nackenwelle hineinge!schraubt,wobei
sich das Federband 2o über den Grundkreis des Nockens hinaus dehnt. Daraufhin wird
die Brennkraftma,schine angeworfen. Während der ersten Umdrehungen schraubt die
Nockenwelle die 111 der Verstellvorrichtung verdrehungssicher geführte Spindel zurück,
so daß die Druckstifte 21 nachgeben und das Federband 2o bis auf den Nockengrundkrei.s
oder darüber hinaus zurückweicht. Die Nfaschine kann nunmehr normal verdichten und
zünden. Da die Schmierung der Spindel hinisichtlich der Zuverlässigkeit der Vorrichtung
von großer Bedeutung ist, ist zwischen dem Lagerabschlußdeckel 12 und dem Nockenwellenhund
2 ein Raum 22 belassen, in dem das seitwärts aus der Lagerstelle des Nockenivellenbundes
ausgetretene Schmieröl aufgefangen und der Bohrung in deir Nockenwelle zugeführt
wird. Aus dieser Bohrung kann das Schmieröl durch eine radiale oder schräge Bohrung
.in der Nockenwelle wieder abgeführt werden. Bei dem dargeistellten Ausführungsbeispiel
befindet sich diese Bohrung a3 im Bereich der Druckstücke 21.
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Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Nockenwelle im Bereich der
Druckstifte 21. Es wird an Stelle eines sich ausweinenden Federhandeis 2o ein unnachgiebiger
Ring gezeigt. Dieser Ring 24 wälzt sich beai ausgerückter Spindel 8 auf deir Nockenwelle
ab und muß so. bemessen sein, daß er bei Anliegen an der Nockenwelle nicht über
den Grundkreis des Nockens hinausragt. Beim Einschrauben der Spindel 8 wird er durch
die Druckstifte 21 angehoben und verhindert ein Aufsetzen des Stößels auf dem Nockengrundkrei:s.
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In Abb,. 3 ist eine weitere Ausführungsform des neben dem Nocken um
die Nockenwelle gelegten Bandes gezeigt. Es handelt sich um ein aufgeschnittenes,
durch ein Schloß zusammengehaltenes F,cderband. D.ieArbei:tsweise des Bandes entspricht
derjenigen des: in Abb.2 gezeigten Ringes. Ein: Unterschied besteht darin, daß der
Ring nach Abb. 2 unnachgiebig ist, das Federband nach Abb,. 3 dagegen verformbar
ist.
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Abb. 4 endlich zeigt ein Band, welcher aus einer offenen, in. Drehrichtung
der Nockenwelle mit ihrem vorlaufenden Ende 25 auf der Nockenwelle. mittels eines
Kerbstiftes festgelegten, nach innen spannenden Rinsgbslattfeder besteht. Beim Austreten
der Druckstifte aus der Nockenwelle wird diese Ringblattfeder bis über den Grundkreis
hinaus ausgeweitet und erzwingt ein Offenbleiben des Ventils.
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Abb. 5 veranschaulicht eine etwas andere Art der Ausnutzung der Verstallbeweguug
der Spindel 8.
Neben dem Nocken 4 ist außerhalb des Stößeilbereichs ein zum
Nocken hin konisch zulaufender Ring 26 auf der Nockenwelle aufgeschoben" der einen
durch ein Langloch in der Nockenwelle hindurchführenden Querstiift27aufweist. Die
Spinde18 drückt beim Einschrauben gegen diesen Stift 27 und schiebt dien Ring entgegen
der Feder 28 dicht neben. den Nocken 4. Da der Durchmesser des Ringes größer ist
als der Nockengrundkreis, bleibt das Ventil bei einsgeschraubter Spindel offen.
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Abb. 6 zeigt einen Winkelantrieb für die Spindel. Die Kraftübertragung
erfolgt über zwei Kegelräder 29 und 3o. Die Selbstsperrung der Drehspindeil 31 wird
mittels einer U-förmig gebogenen Blattfeder 32 erreicht, die einerseits am Maschinengestell
befestigt ist und andererseits mittels einer an ihrem freien Ende befestigten Knagge'
33 über eine mit dein Spiindel 31 fest verbundenen Zahnscheibe 34 gleitet.
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Die Erfindung kann sowohl Anwendung auf ventilgesteuerte Viertaktbrenukraftmaschinen
:als auch Z.weitaktbrennkraftmaschinen mit ventilgesteuertem Auslaß finden. Ist
in letzterem Fall keine besondere Nockenwelle vorgesehen, sondern erfolgt der Antrieb
des Ventils von der I#,'-uirbelwelle aus, so müßte die Vorrichtung im Sinn der Erfindung
über die Kurbelwelle auf das. Ventil einwirken.