NO133358B

NO133358B -

Info

Publication number: NO133358B
Application number: NO466470A
Authority: NO
Inventors: Willi Haase; Paul Witte
Original assignee: Willi Haase; Paul Witte
Priority date: 1969-12-06
Filing date: 1970-12-04
Publication date: 1976-01-12
Also published as: NO133358C; AT306060B; GB1336584A; CH535654A; SE365983B; DK135979C; FR2073587A5; DE1961409A1; BE821604Q; DK135979B; NL7017520A

Description

Reverserbar forbrenningsmotor. Reversible internal combustion engine.

For å bevirke en reversering av rota-sjonsretningen ved en forbrenningsmotor må man på en eller annen måte omstille den styreaksel eller tilsvarende bevegelses-overføringsinnretning som påvirker motorens brenselinnprøytningspumper resp. dens inn- og/eller utløpsventiler. Et meget stort antall reverseringsinnretninger er kommet frem i årenes løp, men det har hit-til vist seg vanskelig å få en tilstrekkelig enkel og pålidelig omstillingsinnretning. In order to effect a reversal of the direction of rotation in an internal combustion engine, the steering shaft or equivalent movement transmission device that affects the engine's fuel injection pumps or its inlet and/or outlet valves. A very large number of reversing devices have come to light over the years, but it has so far proved difficult to obtain a sufficiently simple and reliable switching device.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter en reverserbar forbrenningsmotor av den art hvor styreakselen er utformet og innrettet for ved hjelp av en transmisjon å drives av motorens veivaksel, samt i forbindelse med en reversering av motorens ro-tasjonsretning å dreies noe i forhold til veivakselen. Den karakteriseres hovedsakelig ved at et hjul i transmisjonen mellom akslene består av en ytterkrans, sam sammen med to skiveformede ende-deler, som er dreibart lagret på en aksel som bærer hjulet, danner en sylinder hvori et i forhold til et radialplan hovedsakelig symmetrisk skivestempel er aksialt omstillbart under påvirkning av et trykkmiddel og overfører dreiemomentet fra ytterkransen til hjulakselen eller omvendt ved at det på i og for seg kjent måte, griper inn i den ene eller begge disse deler ved hjelp av spor og kiler, som forløper etter skruelinjer. The present invention comprises a reversible internal combustion engine of the kind where the steering shaft is designed and arranged to be driven by the engine's crankshaft by means of a transmission, and in connection with a reversal of the engine's direction of rotation to be rotated somewhat in relation to the crankshaft. It is mainly characterized by the fact that a wheel in the transmission between the axles consists of an outer ring, together with two disc-shaped end parts, which are rotatably mounted on an axle that carries the wheel, forming a cylinder in which a disc piston, which is essentially symmetrical in relation to a radial plane, is axially adjustable under the influence of a pressure medium and transfers the torque from the outer rim to the wheel axle or vice versa by engaging one or both of these parts in a manner known per se by means of grooves and wedges, which run along helical lines.

Tegningen viser et eksempel på oppfinnelsen anvendt ved en større fartøys-motor av totaktstypen. The drawing shows an example of the invention applied to a larger vessel engine of the two-stroke type.

Fig. 1 er et tverrsnitt gjennem maski-nens manøvreringsstativ, og Fig. 1 is a cross-section through the machine's maneuvering stand, and

fig. 2 er et lengdesnitt i større måle-stokk gjennem reverseringsinnretningen. fig. 2 is a longitudinal section on a larger scale through the reversing device.

Motoren, som er av i og for seg kjent totaktstype innrettet for likestrømsspyling, er forsynt med en veivaksel 1 og en styreaksel 2. For hver sylinder finnes en ut-løpsventil samt en brenselinnsprøytnings-pumpe, hvilke ved hjelp av et system av ledd og stenger påvirkes av kamskiver, som er fastkilt på styreakselen. The engine, which is of the well-known two-stroke type designed for direct current flushing, is equipped with a crankshaft 1 and a steering shaft 2. For each cylinder there is an outlet valve and a fuel injection pump, which by means of a system of joints and rods is affected by cam discs, which are wedged on the steering shaft.

Styreakselen strekker seg langs hele motoren, og omtrent på midten av denne er der på vanlig måte anordnet en spesiell stativdel, hvori manøvereringsorganer og tillike transmisjonen mellem veivaksel og styreaksel er anordnet. Et hjul 3 på veivakselen står i inngrep med et mellemhjul 4, som igjen driver et hjul 5 på styreakselen. Hjulene er innbyrdes like store, og styreakselen kommer således til å rotere med samme omdreiningstall og i samme retning som veivakselen. The steering shaft extends along the entire engine, and approximately in the middle of this a special rack part is arranged in the usual way, in which maneuvering devices and also the transmission between the crankshaft and the steering shaft are arranged. A wheel 3 on the crankshaft engages with an intermediate wheel 4, which in turn drives a wheel 5 on the steering shaft. The wheels are mutually the same size, and the steering shaft will thus rotate at the same speed and in the same direction as the crankshaft.

På denne stativdel finnes det også ho-vedmanøvreringsorganer 6 for motoren, en startluftfordeler 7, en omdreiningstalls-regulator 8 og andre nødvendige instrumen-ter og innretninger av passende i og for seg kjent art. On this stand part there are also main operating elements 6 for the engine, a starting air distributor 7, a speed regulator 8 and other necessary instruments and devices of a suitable and per se known nature.

Styreakselen drives ved hjelp av den be-skrevne transmisjon, og de på akselen festede kamskiver har da en viss fiksert vinkelstilling i forhold til veivakselen og dermed også til arbeidsstempelet. En be-tingelse for at man skal kunne bruke to slags kamskiver på en felles reverserbar aksel, er at motoren utformes slik at ven-tilåpnings- og innsprøytningstidene kommer til å stå i et visst bestemt forhold til hverandre. The steering shaft is driven by means of the described transmission, and the cam discs attached to the shaft then have a certain fixed angular position in relation to the crankshaft and thus also to the working piston. A condition for being able to use two types of cam discs on a common reversible axle is that the engine is designed so that the valve opening and injection times come to be in a certain specific relationship to each other.

Ved reversering av motorens rotasjons-retning må styreakselens vinkelstilling i forhold til veivakselen endres noe. Den ønskede omstilling skaffes ved hjelp av den anordning som er vist på fig. 2, og som består av en trykkmiddelpåvirket servome-kanisme som er innbygget i det på styreakselen festede hjul 5. Hjulets ytre krans 9 danner sammen med to skiveformede endedeler 10, 11, som er dreibart lagret på akselen, en sylinder hvori et skivestempel 12, som er hovedsakelig symmetrisk i forhold til et radialplan, er aksialt omstillbart. Stempelet forbinder ytterkransen med et parti 13 på styreakselen og er utformet slik at spor og kiler (14, resp. 15), som er tilpasset hverandre, griper inn i hverandre såvel langs ytterkransen som ved styreakselen 2. Sporene i den ene eller begge disse forbindelser forløper på kjent måte efter en skruelinje, slik at en forskyvning av skive-stempelet parallelt med akselen medfører en forandring av vinkelstillingen av ytterkransen i forhold til styreakselen 2. When reversing the engine's direction of rotation, the angular position of the steering shaft in relation to the crankshaft must be changed somewhat. The desired adjustment is obtained by means of the device shown in fig. 2, and which consists of a pressure medium-actuated servomechanism built into the wheel 5 attached to the steering shaft. The wheel's outer ring 9 together with two disk-shaped end parts 10, 11, which are rotatably mounted on the shaft, form a cylinder in which a disk piston 12, which is substantially symmetrical in relation to a radial plane, is axially adjustable. The piston connects the outer rim with a part 13 on the steering shaft and is designed so that grooves and wedges (14, resp. 15), which are adapted to each other, engage each other both along the outer rim and at the steering shaft 2. The grooves in one or both of these connections proceeds in a known manner along a helical line, so that a displacement of the disk piston parallel to the shaft results in a change in the angular position of the outer rim in relation to the steering shaft 2.

Skivestempelets forskyvning skaffes ved hjelp av et trykkmiddel som tilføres sy-linderen på stempelets ene side samtidig som den motsatte side forbindes med et av-løp. Der finnes således to ledninger 16 og 17 som er tilsluttet de aksellagre som be-finner seg nærmest hjulet. Gjennem ra-diale utboringer 18 og 19 føres oljen inn i aksiale kanalpartier, hvorfra den der-etter fordeles til det ene resp. det annet av sylinderens kammere. The displacement of the disc piston is obtained by means of a pressure medium which is supplied to the cylinder on one side of the piston at the same time as the opposite side is connected to a drain. There are thus two lines 16 and 17 which are connected to the axle bearings which are closest to the wheel. Through radial bores 18 and 19, the oil is fed into axial channel sections, from which it is then distributed to one or the other of the cylinder's chambers.

Det er hensiktsmessig å anvende ma-skinens smøreolje, for i denne har man et egnet middel, som stadig står under et visst trykk så lenge motoren er i drift. Når stempelets bevegelse er avsluttet, er trykket der fremdeles og holder stempelet i den omstilte stilling. Dreiemomentet over-føres dog alltid ved hjelp av sporene og kilene, hvorfor oljetrykket bare behøver å utnyttes for selve dreiningen av tannkran-sen 9 i forhold til styreakselen 2. Det er ønskelig at styreakselen ved totaktsmotorer skal gå med samme omdreiningstall som veivakselen, og derfor blir i hvert fall hjulene 3 og 5 like store. Diameteren av hjulet 3 bestemmes i første rekke av veivakselens diameter, som selvfølgelig øker jo større man gjør motoren. Den kraft som er nød-vendig for å omstille styreakselen, øker naturligvis også jo større motoren blir, og på grunn av den gitte relasjon mellem hjulene 3 og 5 får man automatisk en økning av stempelets diameter med økende motor-størrelse, noe som gjør det mulig å arbeide med smøreoljen som trykkmiddel. Trykket av denne er avpasset efter behovet for smøreolje og varierer ikke med motorens størrelse. It is appropriate to use the machine's lubricating oil, because in this you have a suitable agent, which is constantly under a certain pressure as long as the engine is in operation. When the piston's movement is finished, the pressure is still there and holds the piston in the adjusted position. However, the torque is always transmitted by means of the tracks and wedges, which is why the oil pressure only needs to be utilized for the actual turning of the ring gear 9 in relation to the steering shaft 2. It is desirable that the steering shaft of two-stroke engines should run at the same speed as the crankshaft, and therefore at least wheels 3 and 5 will be the same size. The diameter of the wheel 3 is primarily determined by the diameter of the crankshaft, which of course increases the bigger the engine. The force necessary to adjust the steering shaft naturally also increases the larger the engine becomes, and due to the given relationship between the wheels 3 and 5, you automatically get an increase in the diameter of the piston with increasing engine size, which makes it possible to work with the lubricating oil as a pressure medium. The pressure of this is adapted to the need for lubricating oil and does not vary with the size of the engine.

Manøvreringsinnretningen for trykk-middelet kan være av vilkårlig i og for seg kjent type, f. eks. en treveisventil, som samtidig med at den setter den ene ledning i forbindelse med trykkoljesystemet, forbinder den annen ledning med et avløp. Nødvendige manøvreringsorganer anordnes hensiktsmessig på eller direkte sammen-koblet med motorens hovedmanøvrerings-organ 6. The maneuvering device for the pressure medium can be of any type known per se, e.g. a three-way valve, which, while connecting one line to the pressurized oil system, connects the other line to a drain. Necessary maneuvering means are arranged appropriately on or directly connected to the engine's main maneuvering means 6.

Anordningens detaljer kan varieres på mange måter innenfor rammen av patent-påstandene. Styreakselen kan således på vanlig måte anordnes høyere oppe i maski-nen, og isåfall blir mellemhjulet 4 hensiktsmessig erstattet med en kjede. For omstilling av stempelet kan der anvendes et annet passende middel som er for hånden, f. eks. startluft. Oppfinnelsen kan også til-lempes i forbindelse med slike styreaksler som bare påvirker enten utløpsventilene eller brenselinnsprøytningspumpene. The details of the device can be varied in many ways within the scope of the patent claims. The steering shaft can thus normally be arranged higher up in the machine, and in that case the intermediate wheel 4 is suitably replaced with a chain. For repositioning the piston, another suitable means that is at hand can be used, e.g. starting air. The invention can also be adapted in connection with such steering shafts which only affect either the outlet valves or the fuel injection pumps.

Claims

i 1. Reversible internal combustion engine, where a steering shaft (2) is designed and arranged to be driven by the engine's crankshaft (1) by means of a transmission, and in connection with a reversal of the engine's direction of rotation to be rotated somewhat in relation to the crankshaft, characterized in that a wheel (5) in the transmission between the axles consists of an outer ring (9), which, together with two disk-shaped end parts (10, 11), which are rotatably mounted on an axle (2) that carries the wheel, forms a cylinder in which a disk piston (12) which is substantially symmetrical in relation to a radial plane, is axially adjustable under the action of a pressure medium and transfers the torque from the outer rim to the wheel axle or vice versa by engaging, in a manner known per se, in one or both of these parts using grooves and wedges (14, 15) which run along screw lines.

2. Reversible internal combustion engine as stated in claim 1, characterized in that the wheel (5) is placed on the steering shaft (2).