DE552765C

DE552765C - Einstellbare Nockenventilsteuerung

Info

Publication number: DE552765C
Application number: DE1930552765D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-07-29
Filing date: 1930-07-29
Publication date: 1932-06-16

Description

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Ventilsteuerung für Kolbenmaschinen, insbesondere Lokomotiven, mit veränderlicher, während des Betriebes nach beiden Richtungen, also vor- und rückwärts, einstellbarer Nockenbreite.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen, welche ein Verschieben der Anfangspunkte der Expansion und Kompression im Dampfdiagramm gestatten, werden mehrere nebeneinander auf einer verschiebbaren Steuerwelle angeordnete Nockenscheiben mit verschiedener Nockenbreite angeordnet, wodurch die Einstellung je nach der Anzahl der Nockenscheiben nur stufenweise erfolgt, so daß bei einer größeren Anzahl derselben für Vor- und Rückwärtsgang der Maschine die ganze Vorrichtung äußerst große Abmessungen erhält und die Anwendung in der Praxis ungemein

ao erschwert. Das schnelle Verschieben der Steuerwelle z. B. bei Gegendampf ist hierbei unmöglich, weil besonders bei Mehrzylindermaschinen eine der Hebelrollen gegen den Nocken der nachfolgenden Nockenscheibe stößt. Mit Rücksicht auf die Raumverhältnisse muß außerdem die Breite der Nockenscheiben und dementsprechend der Hebelrollen beschränkt werden, so daß diese sehr schnell abgenutzt werden und eine Drosselung des Dampfes erfolgt.

Es ist ferner bekannt, auf der Steuerwelle eine Büchse mit einem sich kontinuierlich ändernden Nockenprofil zu verschieben; doch auch diese Einrichtung beansprucht viel Platz und ihre Einstellmöglichkeit ist beschränkt.

Bei der vorliegenden Erfindung werden mehrere, am besten profilgleiche schmale einzelne Nockenscheiben nebeneinander angeordnet, von denen mindestens eine fest mit der Steuerwelle verbunden wird, während die anderen gegeneinander verdreht werden, wodurch beliebige Nockenprofile eingestellt werden können. Eine solche Nockenscheibenanordnung ist zwar an sich bereits bekannt, doch mußten diese Scheiben bisher von Hand eingestellt werden. Es ist zwar auch schon versucht worden, die einzelnen Scheiben durch Zahnräder verschiedener Zähnezahlen von außen her zu verstellen, doch können hierbei naturgemäß nur wenig Scheiben Verwendung finden.

Nach der vorliegenden Erfindung soll daher eine einstellbare Nockenscheibe mittels auf der Steuerwelle verschiebbarer und mit dieser umlaufender Außengewindestreifen mit Steilgewinde relativ zur Steuerwelle ver-

dreht und diese Nockenscheibe mit den anderen einstellbaren und der festen Nockenscheibe durch elastische Verbindungsglieder gekuppelt werden, so daß die anderen Scheiben entsprechend mitverstellt werden.

Auf den beiliegenden Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele für eine Dampfmaschine bzw. Dampflokomotive dargestellt, und zwar zeigt
ίο Abb. ι einen Schnitt durch die Nockenscheiben,

Abb. 2 und 3 die Steuerwelle mit den Gewindestreifen,

Abb. 4 einen Querschnitt durch eine Nokkenscheibe,

Abb. 5 und 6 die Seitenansicht einer Nokkenscheibe mit den Federn,

Abb. 7 die Anordnung der Steuerung bei einer Lokomotive,

Abb. 8 eine andere Verbindung der Nokkenscheiben,

Abb. 9 und 10 ein Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Schraubenfeder, auf welcher die Steuerrolle gleitet. Abb. ι zeigt die Steuervorrichtung im Schnitt. Auf der Steuerwelle 1 ist eine Anzahl von Nockenscheiben 2, 3, 4 angeordnet. Die mittlere Nockenscheibe 2 bildet mit der Hülse 6, welche ein steiles Innengewinde 7 besitzt, ein Ganzes.

Die beiden Schlußnockenscheiben 3 tragen einseitige Ansatzhülsen 11, welche durch Keile 19 fest auf der Steuerwelle aufgekeilt sind.

Alle Nockenscheiben erhalten im allgemeinen dasselbe Profil mit einem Nocken, dessen nutzbare Breite ungefähr dem kleinsten gewünschten Füllungsgrad des Dampfzylinders entspricht. In besonderen Fällen können die Nocken der Nockenscheiben, besonders der Schlußscheiben, eine verschiedene Breite erhalten. Die Anzahl der Nockenscheiben richtet sich danach, daß bei der Verstellung der Nockenbreite die treppenförmig aneinandergereihten Nocken eine ununterbrochene Stützfläche für die Steuerrolle bilden.

Zum Zweck des Versteilens während des Betriebes ist die durchgehende Steuerwelle 1 zu beiden Seiten mit breiten Längsnuten 13 versehen (Abb. 2).

In diese Längsnuten werden Metallstreifen 16 gelegt (Abb. 3), die mit der Einstellscheibe 15 fest verbunden sind und an ihrer Außenseite Abschnitte eines Steilgewindes 17 haben, welches dem Innengewinde 7 der Hülse 6 entspricht und mit diesem im Eingriff steht.

Die Hülsen 11 der beiden Schlußscheiben 3 haben Längsnuten 14, mit denen sie über die Gewindestreifen 16 hinweggleiten.

Je zwei benachbarte Nockenscheiben, feste und verstellbare, erhalten gegenüberliegend je eine Nut 8. In diese werden kleine Schraubenfedern 10 eingelegt, wie dieses Abb. 5 und 6 zeigt.

Wird nun Hebel 20 verstellt, so verschiebt er die umlaufende Einstellscheibe 15. Hierbei verdrehen die beiden Gewindestreifen 16 die Hülse 6 und mit ihr die mittlere Nockenscheibe um ein bestimmtes Maß. Infolge der elastischen Kupplung der aneinanderliegenden Nockenscheiben durch die Schraubenfedern 10 zieht die mittlere Nockenscheibe die ihr zu beiden Seiten zunächst liegenden Nockenscheiben mit, diese wiederum ziehen das nächstfolgende Paar nach und so fort, so daß die Öffnungsdauer des Ventils vergrößert wird. Die Abb. 7 stellt beispielsweise eine Verbindung der Steuerwelle 1 mit der Kurbelwelle 21 der Lokomotive mit Hilfe von Kegelrädern 23 dar. Das Übersetzungsverhältnis dieser Kegelräder muß offensichtlich ι : ι betragen. In der Zeichnung sind auf der Welle 1 zwei gleiche Steuervorrichtungen dargestellt, von welchen eine das Einlaß--, die andere das Auslaßventil steuert.

In Abb. 8 ist eine andere Art der Kupplung der einzelnen Nockenscheiben miteinander gewählt. Anstatt der Rundnuten 8 besitzen alle Nockenscheiben eine durchgehende Öffnung 23, durch welche eine Schraubenfeder 24 gezogen wird, die an den Schlußscheiben festgelegt wird. Bei Verdrehung der mittleren Scheibe werden symmetrisch gegen diese die anliegenden Seitenscheiben mitgezogen.

In Abb. 9 und 10 sind statt der vielen verstellbaren Nockenscheiben zwei Schraubenfedern vorgesehen, auf welchen die Steuerrolle 5 gleitet. Anstatt der mittleren Nokkenscheibe und der anliegenden Seitenscheiben weist dieses Beispiel einen Hohlzylinder 26 auf, der innen ein Gewinde analog der Hülse 6 in Abb. 1 besitzt. Auf der Oberfläche des Hohlzylinders ist in der Mitte ein Nocken 25 angeordnet, der den Nocken der Scheiben in Abb. 4 entspricht. Zwischen den Nocken der Schlußscheiben und dem Nocken

25 sind Schraubenfedern 27 befestigt, deren Durchmesser der Höhe der Nocken entspricht. Bei Verdrehung des Hohlzylmders

26 gegen die Schlußscheiben, werden die Federn 27 gespannt, wie dieses Abb. 10 zeigt. Die Steuerrolle 5 wird z. B. durch die Nokken der Schlußscheiben angehoben, gleitet sodann über die Federn 27 hinweg und senkt sich nach Vorbeigehen des Nockens 25.

In Abb. ι kann natürlich auch nur der eine Teil der Nockenscheiben zwischen der mittle--120 ren Nockenscheibe und den Schlußscheiben benutzt werden.

Claims

Pa τ κ ν τ λ ν S r R ϋ CHE:

ι. Einstellbare Nockenventilsteuerung für Kolbenmaschinen, insbesondere für Lokomotiven, mit einer Anzahl von profilgleichen, flach aneinanderliegenden, miteinander gekuppelten auf der Steuerwelle angeordneten Nockenscheiben, von denen eine oder mehrere fest mit der Steuerwelle verbunden und die anderen gegeneinander von außen her verstellt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Nockenscheibe (2) mittels auf der Steuerwelle (1) verschiebbarer und mit dieser umlaufender Außengewindestreifen (16) mit Steilgewinde (7) relativ zur S teuer welle verdreht wird und daß die anderen einstellbaren Nockenscheiben (4) mit der Nockenscheibe (2), untereinander und mit der oder den festen Nokkenscheiben (3) elastisch verbunden sind.
2. Einstellbare Nockenventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der einzelnen Nokkenscheiben untereinander dadurch erfolgt, daß bei je zwei anliegenden Scheiben in den Berührungsflächen Vertiefungen (8) angebracht und in diese Schraubenfedern (10) eingelegt werden.
3. Einstellbare Nockenventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der einstellbaren (2) und der oder den festen Nokkenscheiben (3) einerseits und den Zwischenscheiben (4) andererseits durch eine schraubenförmige Zugfeder (24, Abb. 8) erfolgt, die in einer unter den Nocken durchgehenden öffnung (23) gespannt ist.
4. Einstellbare Nockenventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nocken der festen und der einstellbaren Nockenscheibe eine schraubenförmige Zugfeder (27, Abb. 10) auf einem die Zwischenscheiben ersetzenden Hohlzylinder (26) gespannt ist, deren Durchmesser der Nockenhöhe gleich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen