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Rohrschiebersteuerung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Rohrschiebersteuerung für Brennkraftmaschinen, deren Zylinder sternförmig um
die Kurbelwelle angeordnet sind und deren Rohrschieber eine hin und her gehende
sowie eine Schwingbewegung ausführen.
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Kraftmaschinen dieser Art «-erden gegenwärtig besonders für Flugzeuge
gebaut, und auch die vorliegende Erfindung ist hauptsächlich zur Anwendung auf diesem
Gebiet bestimmt, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Das N euheitliche ist in der Vereinfachung des Antriebsmechanismus
für die Rohrschieber zu sehen, wodurch das sonst bei derartigen Maschinen vorgesehene
Vorgelege umgangen wird. Diese Vereinfachung führt auch zu einer Verringerung des
Gesamtgewichtes der Maschine und zur Herabsetzung der Herstellungskosten.
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Gemäß der Erfindung werden die Antriebskurbeln der Rohrschieber von
einem Exzenterring .bewegt, der seine Drehbewegung von der Kurbelwelle mittels eines
mit Innenverzahnung versehenen Exzenters erhält. Die Übermittlung der Bewegung des
Exzenterringes auf die den einzelnen Rohrschiebern zugeteilten Kurbelzapfen erfolgt
durch zwangsläufig mit .den Kurbelzapfen verbundene Zapfen, welche unmittelbar mit
dem Exzenter verbunden sind.
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Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar: Abb.
i ist ein Längsmittelschnitt durch einen Zylinder und das Gehäuse der Kurbelwelle.
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Abb. 2 ist eine Vorderansicht und teilweiser Schnitt nach 2-2 der
Abb. i zur Darstellung des Antriebs für den Rohrschieber.
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Abb. 3 ist ein Querschnitt durch einen Zylinder nach 3-3 der Abb.2
zur Darstellung der Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen, und Abb. 4. stellt ähnlich
der Abb. i einen Teilschnitt durch ein Getriebe dar.
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In dem Kurbelgehäuse io, das durch .den Deckel i i an dem einen Ende
abgeschlossen ist, ruht die Kurbelwelle 12 drehbar, durch die Lager 13, 14 und 15
unterstützt.
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Mehrere Zylinder 16 sind sternförmig um diese Kurbelwelle angeordnet
und liegen alle in der gleichen Ebene, wobei das äußere Ende
jedes
Zylinders 16 durch einen Deckel 17 abgeschlossen ist, der in das Innere des Zylinders
hineinragst, jedoch mit seinem Außenumfang sich in einem Abstand von der Innenwand
des Zylinders 16 befindet, so daß in dem dadurch gebildeten Ringraum der Rohrschieber
spielen kann. Dieser Abschlußdeckel 17 besitzt eine nach innen reichende Vertiefung
i9, in der eine oder mehrere Zündkerzen 2o Platz finden.
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Im Innern des Rohrschiebers 21 verschiebt sich der Kolben 22. Der
Zylinder hat die besonders aus Abb. 3 ersichtlichen Eintrittsöffnungen 22' für das
Brennstoffgemisch und die Austrittsöffnungen 23 für die verbrannten Gase. Diese
Öffnungen wenden durch den Rohrschieber 21 überwacht, und der letztere ist zu diesem
Zwecke mit den aus Abb. i ersichtlichen 'lffnungen 24 und 25 ausgerüstet, eine Anordnung,
die im wesentlichen von anderen Maschinen dieser Art her bekannt ist. Die Kolben
22 der verschiedenen Zylinder 16 stehen durch Kolbenstangen 23' mit der Kurbel 24'
der Welle 12 in Verbindung. Wie bei anderen Maschinen mit radial angeordneten Zylindern
ist nur eine Kolbenstange 23a durch ein entsprechend ausgebildetes Lager mit der
Kurbel 24' verbunden, und die den anderen Kolben 22 zugeteilten Kolbenstangen 23'
stehen durch die Querzapfen 25' in gelenkiger Verbindung mit jenem Lagerteil, durch
welchen die Hauptkolbenstange 23a an die Kurbel beweglich angeschlossen ist.
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Die Hin- und Herbevegung, verbunden mit der Schwingbewegung, wird
den Rohrschiebern 2i dadurch übermittelt, daß jeder Schieber bei 26 einen Ansatz
trägt, der in eine Hohlkugelzone ausläuft und in welchen eine entsprechende Festkugelzone
gleitbareingesetzt ist. Durch diese gleitbare Festkugel erstreckt sich der Zapfen
27, der von einer Scheibe ausgeht, .die in dem Lager z8 unterstützt ist. Die Lager
für diese Scheibe befinden sich in einer Zwischenwand 29 in dem Kurbelghäuse io,
und zwar sitzt diese Wand zwischen der Kurbel 24' und jenem Getriebe, durch welches
den einzelnen Rohrschiebern 2i ihre Bewegung mitgeteilt wird. Die Scheibe, von welcher
aus sich der Zapfen 27 gegen den zugehörigen Rohrschieber 21 hin erstreckt, ist
auch auf der entgegengesetzten Seite mit einem zlweiten Zapfen 3o ausgerüstet, und
die beiden Zapfen oder Kurbeln 27 und 3o bilden in ihrer Gesamtheit ein Antriebsglied,
das seine dreh:bareUnterstützung in dem Lager28 findet.
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Während sich die Zapfen 27 zu den Ansätzen der verschiedenen Rohrschieber
21 erstrecken, ragen die Zapfen 30 in einen Exzenterring 31 hinein, welcher
eine Exzenter-Scheibe 32 umschließt, .die ihrerseits in einem exzentrisch angeordneten
Lageransatz 33 des Deckels ii drehbar ruht. Der Antrieb der Exzenterscheibe 32 kann
auf beliebige Weise stattfinden, und nach Abb. i und 2 hat der Ring 3 i eine Innenverzahnung
33' in Eingriff mit einem Ritzel34, das durch den Keil 35
fest an .die Kurbelwelle
12 angeschlossen ist.
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Durch dieses Vorgelege wird die Hubscheibe 32 in .dem Lager 33 um
eine Achse gedreht, die mit Bezug auf die Achse der Kurbelwelle 12 versetzt ist,
und gleichzeitig wird durch diese Hubscheibe infolge der Wahl der Abmessungen mit
der Hälfte jener Geschwindigkeit angetrieben, mit welcher sich die Kurbelwelle dreht.
Die Rohrschieber 2,1 gehen also durch ihre Arbeitsbewegung mit nur der Hälfte der
Geschwindigkeit der Kurbelwelle, wie dies bei Viertaktmaschinen notwendig ist. Durch
die Exzenterscheibe 32 wird nun der Exzenterring 31
in eine Kreisbewegung
versetzt, so daß alle Punkte dieses Ringes gleichzeitig in der gleichen Richtung
wandern. Der Ring bewegt sich in einem Kreispfad, und damit bewegen sich auch die
Kurbeln 30 in einem solchen Pfad. Werden jedoch diese Kurbeln 30 mit
Bezug auf die Kurbeln 27 an den verschiedenen Rohrschiebern 21 in verschiedenen
Winkeln versetzt, so wird dadurch die zeitliche Regelung der Rohrschieberbewegung
be-
werkstelligt. Abb. 2 zeigt die verschiedenen Winkellagen der Kurbeln 3o
mit Bezug auf die Kurbeln 27 an den fünf Zylindern einer solchen Maschine. Es geht
jedoch wohl ohne weiteres hervor, daß,die Anzahl dieser Zylinder vergrößert oder
verkleinert werden kann. Die Anordnung des Lagers 33 an dem Deckel i i zur drehbaren
Abstützung der Exzenterscheibe ist nicht unbedingt notwendig, doch ist die Anbringung
eines derartigen Lagers geeignet, übermäßige Beanspruchung von dem Ritze134 ab::unehmen.
Wenn eine derartige Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Flugzeuges benutzt werden
soll, dann wird man vorzugsweise den Propeller unmittelbar an dem Ende i2a derKurbelwelle
i2 befestigen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 ist die Exzenterscheibe 32' auf
einer Welle 12b befestigt oder einheitlich mit dieser Welle ausgebildet, welch letztere
versetzt zur Kurbelwelle 12 angeordnet ist. Diese Welle i2b liegt nach Abb. 4. in
den Lagern z 5a und i 5b des Deckels iia für das Kurbelgehäuse, und zwar fällt die
Achse der Welle i2b mit der Achse der Innenverzahnung 33' zusammen, und diese Achse
ist auch die Achse der Exzenterscheibe 32'. In -diesem Fall wird die Welle i2b mit
einer Geschwindigkeit angetrieben, die nur halb so groß ist als die Geschwindigkeit
der Kurbelwelle i2, und außerdem
dient das Lager 1511 und wohl
auch i 5b, welches die Welle 12b unterstützt, gleichzeitig zur Unterstützung
der Exzenterscheibe 32'. Auch in diesem Falle wird man .den Propeller unmittelbar
am Ende derWelle 12b befestigen, (la es häufig wünschenswert ist, den Propeller
mit geringerer Geschwindigkeit drehen zu lassen als die Kurbelwelle. Es wird demnach
durch diese Erfindung die Möglichkeit geboten, ohne Einschaltung eines Vorgeleges
zwischen Kurbelwelle und Propeller letztere mit geringerer Geschwindigkeit in Drehung
zu versetzen, da das Vorgelege zur t'berwachung der Rohrschieber gleichzeitig die
Verringerung der Geschwindigkeit der Welle 12b besorgt.
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Bei den meisten Maschinen befindet sich (-lie Zufuhrleitung für den
Brennstoff an der Hinterseite und die Austrittsleitung für die verbrannten Gase
an der Vorderseite der Maschine, doch kann diese Anordnung auch umgekehrt werden.
Der Stutzen 39 (Abb. i und 3 ) dient zur Unterbringung der Zuleitung für den Brennstoff.
Die verbrauchten Gase werden von jedem Zylinder an mehr als einer Stelle abgeführt,
und es sind zu diesem Zweck am Zylinder die ungefähr radial nach außen ragenden
Stutzen 40 .angegossen oder sonstwie befestigt, und an diesen Stutzen sind die .,3uslaßleitungen
41 angeschraubt. Diese Auslaßleitungen können gleichzeitig an zwei solchen Zylindern
befestigt sein, wie in Abb.2 gezeigt. Dadurch, daß man die Stutzen 4o für die Ausstoßleitungen
nicht mehr unmittelbar in Gegenüberstellung zu dem Stutzen 39 für die Einlaßleitungen
anbringt, sondern sie mit Bezug auf die Achse des Zylinders zu beiden Seiten derselben
versetzt, und dadurch, daß man, in Richtung der Strömung der Kühlluft gesehen, dieAusstoßleitungen
zu beiden Seiten der Achse der Zylinder anbringt, wird jener Teil der Zylinder,
der sich in der -Nähe dieser Leitungen befindet, gut gekühlt. Die Luft, welche auf
die Zylinder zwischen den Stutzen 4o einwirkt, wird nach beiden Seiten hin abgelenkt,
wie dies in Abb. 3 durch die Pfeile angedeutet ist. Die Ausstoßleitungen41 können
entweder von den Zylinderpaaren unmittelbar zur Atmosphäre führen oder aber in einer
einzigen Ausstoßleitung vereinigt werden.