DE2621794A1

DE2621794A1 - Ventil-abschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2621794A1
Application number: DE19762621794
Authority: DE
Inventors: Michael Maurice Walsh
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1976-05-15
Publication date: 1976-11-25
Also published as: JPS51143120A; IT1059202B; FR2311179A1; JPS621365Y2; BR7603033A; US4380219A; JPS6065308U; GB1551360A; FR2311179B1

Description

EATON CORPORATION, CLEVELAND, OHIO, 44114, U.S.A.

Venti!-Abschaltvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Änderung der Öffnung eines durch einen Schwingarm betätigten Ventils, und insbesondere auf die Abschaltung ausgewählter Zylinder eines Otto-Motors mit einer derartigen Vorrichtung.

Das Konzept der Abschaltung ausgewählter Zylinder einer Maschine durch Abschaltung der den ausgewählten Zylindern zugeordneten Ventile ist bereits bekannt. Wenn dieses Konzept bei einem Otto-Motor angewandt wird, so werden die Pump- oder Drossel-Verluste reduziert, wodurch sich der Wirkungsgrad während des Teil-Drosselbetriebs erhöht. Bekannte Vorrichtungen zur Durchführung dieses Konzepts zeigten einige Nachteile, beispielsweise waren diese Vorrichtungen entweder teuer, unzuverlässig, erforderten umfassende Motor-ümbautan, konnten während des Motorbetriebs nicht ein- oder ausgeschaltet werden, oder aber verursachten das Aufeinander-

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schlagen von Bauteilen in der Ventil-Antriebskette, entweder infolge der körperlichen Trennung der Ventilkettenkomponenten durch die Vorrichtung oder durch Verminderung der Kräfte, die bestrebt sind, die Verbindungsbauteile in Antriebsberührung zu halten.

Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine einfache, geringe Kosten verursachende und zuverlässige Ventil-Abschaltvorrichtung vorzusehen, die mit einem durch eine Antriebsvorrichtung angetriebenen Schwingarm verbunden ist. Die Erfindung sieht ferner eine derartige Ventil-Abschaltvorrichtung vor, welche elastische KraftmitteL aufweist, um das Aufeinanderschlagen zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Schwingarm dann zu vermeiden, wenn die Abschaltvorrichtung sich in der Abschaltstellung befindet. Die Erfindung sieht ferner eine Ventil-Abschaltvorrichtung derart vor, daß die Rückkoppelung der Schlagverhinderungskraft in die Antriebsvorrichtung dann verhindert wird, wenn der Schwingarm nicht durch die Antriebsvorrichtung bewegt wird. Die Erfindung sieht weiterhin eine Ventil-Abschaltvorrichtung für einen Motor bzw. eine Maschine vor, sowie eine Schaltvorrichtung, um die Abschalt-Vorrichtung zwischen Abschalt- und Nichtabschalt-Stellungen während des Betriebs des Motors umzuschalten. Die erfindungsgemäße Ventil-Abschaltvorrichtung ist mit einem Schwingarm oder Schwinghebel einer Maschine verbunden, wie beispielsweise einem mehrere Zylinder aufweisenden Verbrennungsmotor; das eine Ende des Schwingarms befindet sich dabei in Antriebsberührung mit einem Ventil und öffnet das Ventil normalerweise, um einen vorbestimmten Abstand infolge der Antriebsvorrichtung, wie beispielsweise eines Nockens, wobei das andere Ende des Schwingarms um einen gegebenen Abstand bewegt wird. Gemäß einem Merkmal der Erfindung gestattet die Abschaltvorrichtung der Antriebsvorrichtung die Bewegung des anderen Endes des Schwingarmes um den gegebenen Abstand,

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ohne eine entsprechende oder vorbestimmte öffnung des Ventils und elastische Mittel legen eine Kraft an, um das andere Ende des Schwingarms in Antriebsberührung mit der Antriebsvorrichtung zu halten. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verhindert eine Anschlagoder . Stopvorrichtung, daß die Antriebsvorrichtung der elastischen Kraft dann ausgesetzt wird, wenn die Antriebsvorrichtung den Schwingarm nicht bewegt. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung legt eine selektiv betätigbare Schaltvorrichtung eine Kraft an, um die Abschaltvorrichtung aus der Abschaltstellung in die Nicht-Abschaltstellung - und umgekehrt - zurückzubringen, wobeirtäie Kraft das Zurückbringen der Abschaltvorrichtung nur dann bewirkt, wenn die Antriebsvorrichtung inaktiv ist.

Weitere Vorteile, Ziele" und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

FIGUR 1 - eine Teilansicht eines V-8 Motors mit der Ventil-Abschaltvorrichtung und der Schaltvorrichtung;

FIGUREN 2 und 3 - vergrößerte Ansichten der Abschaltvorrichtung gem. Fig.1;

FIGUREN 4, 4a und 5 - vergrößerte Ansichten der Schaltvorrichtung gem. Fig. 1;

FIGUREN 6 - 8 - Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels der Abschaltvorrichtung.

Es sei nunmehr zunächst die Figur 1 beschrieben, in der schematisch ein Teil einer Ventil-Antriebskette 10 dargestellt ist, und zwar für eine Reihe eines teilweise dargestellten V-8 Motors 12 mit einem Kopf 12a. Der dar-

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gestellte Teil der Ventil-Antriebskette umfaßt zwei Paare von Einlaß- und Ausstoß-Ventilschwingarmen 14, die mit Ventil-Abschaltanordnungen 16 und zwei Paaren von Schwingarmen 18 in Standardform ausgerüstet sind. Der andere (nicht gezeigte).Kopf ist in gleicher Weise mit zwei Paaren von Ventil-Abschaltvorrichtungen 16 ausgestattet, so daß vier der acht Zylinder selektiv durch Abschaltung ihrer entsprechenden Ventile deaktiviert werden können. Jede Abschaltanordnung 16 umfaßt zwei im wesentlichen identische Ventil-Abschaltvorrichtungen 20a und 20b, die jeweils mit den Schwingarmen 14a und 14b eines Schwingarmpaares verbunden sind, und wobei -ferner ,eine Schaltvorrichtung 22 vor-gesehen ist, um die Vorrichtungen 20 der einen Anordnung 16 gleichzeitig und unabhängig von den anderen Anordnungen zu verschieben. Die Abschaltvorrichtungen 20 sind am besten in Figur 2 und 3 dargestellt. Die Schaltvorrichtungen 22 erkennt man am besten in den Figuren 4, 4a und 5.

Es seien nunmehr die Figuren 2 bis 5 beschrieben. In Figur 2 ist ein Schnitt durch den Kopf 12a dargestellt, und zwar gesehen in Richtung der Pfeile 2-2 in Figur 1; diese Ansicht stellt eine Ventil-Betätigungs-Antriebskette 10a für ein Ventil der vollständigen Antriebskette 10 dar. Die Antriebskette 10a umfaßt eine übliche Antriebsanordnung 24, einen ebenfalls üblichen Schwingarm 14b der Bauart mit individueller Verschwenkung, eine Ventil-Abschaltvorrichtung 20b und eine übliche angetriebene Vorrichtung 25. Die Antriebsvorrichtung 24 umfaßt eine Nockenwelle 26 mit einem Nocken 26a, einen hydraulischen Hubstößel 28 und eine Stoßstange 30. Der Nocken 26a besitzt einen Hubteil 28d und einen.Verweilteil (Dwellteil) 26c. Die angetriebene Vorrichtung 25 umfaßt ein Ventil 32 und eine Feder 34, welche das Ventil in die Schließstellung vorspannt.Der Schwingarm 14b umfaßt Endteile 14c und

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14d, die jeweils antriebsmäßig mit der Stoßstange und dem Ventil verbunden sind, eine gekrümmte Schwenkoberfläche 14e und eine Öffnung 14f. Die Abschaltvorrichtung 20b ist in der Antriebskette 10a anstelle eines üblichen Schwingarm-Schwenklagers oder -Schwenkpunktes angeordnet, und zwar ohne Veränderung der anderen Komponenten und kann daher an vielen Motoren angebracht werden, ohne daß der Motorkopf oder Traggebilde abgewandelt werden müssen. Aus Gründen der erleichterten Darstellung befindet sich die Nockenwelle 26 und der hydraulische Hubstößel 28 außerhalb der normalen Stellung. Die Abschaltvorrichtung 20b ist der einzige unübüehe Bauteil in der Antriebskette 10a. Andere Formen für die Antriebskette 10a sind möglich, beispielsweise kann der hydraulische Hubstößel 28 zur mechanischen Bauart gehören oder die Nockenwelle 26 kann eine solche der oben liegenden Bauart sein.

Wie man in den Figuren 2 und 3 erkennt, weist die Abschaltvorrichtung 20b ein Tragglied 36, ein Drehlager 38, eine Verriegelungsplatte 40, eine Verriegelungshülse 42, eine Vorspannfeder 44, eine Halteplatte 46, einen Schnappring 48, ein Abstandsteil 50 und einen Befestigungsbolzen 52 auf. Das Tragglied 36 umfaßt ein rechteckiges Teil 36a,am unteren Ende, ein quadratisches Teil 36b, ein rundes Teil 36c, eine durchgehende Bohrung 36d und ein Paar von AnordnungsStegen 36e am oberen Ende-Der Übergang vom rechteckigen Teil 36a auf den quadratischen Teil 36b bildet ein Paar von parallelen Anschlägen 36f. Der Übergang vom quadratischen Teil 36b auf den runden Teil 36c bildet einen vier Ecken aufweisenden Anschlag 36g.

Das Drehlager 38 umfaßt eine gekrümmte Schwenkoberfläche 38a, einen quadratischen Durchgangskanal 38b und ein Paar von Halterippen 38c. Der quadratische Kanal 38b nimmt

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den quadratischen Teil 36b hinreichend genau passend auf, um die Relativdrehung zwischen dem Tragglied und dem Drehlager zu verhindern, wobei die Aufnahme aber auch locker genug erfolgt, um eine Gleitbewegung zwischen diesen Elementen zu erlauben. Die parallelen Anschläge 36f bilden Mittel zur Halterung des Drehlagers auf dem Tragglied vor dem Einbau der Abschaltanordnung im Motor.

Die Verriegelungsplatte 40 umfaßt eine Vielzahl von Zähnen oder umfangsmäßig mit Abstand angeordneten Vorsprüngen 40a, welche in Axialrichtung weisende Anschlagoberflächen 40b aufweisen, eine hindurchgehende Bohrung —^ 40c und ein Paar von parallelen Abschrägungen 4Od. Die Bohrung 40c nimmt den runden Teil 36c gleitend auf. Der vier Ecken aufweisende Anschlag 36g begrenzt die Abwärtsbewegung der Verriegelungsplatte und Parallelrippen 38c umfassen Abschrägungen 4Od, um die Drehung der Verriegelung relativ zum Drehlager zu vermeiden.

Die Hülse 42 umfaßt eine Vielzahl von Zähnen oder umfangsmäßig mit Abstand angeordneten Vorsprüngen 42a, die in Axialrichtung weisende Anschlagoberflächen 42b aufweisen, ein Gegenbohrungsteil 42c, eine Schnappringnut 42d, einen Vorsprungsteil 42e und einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitz 42f. Der Gegenbohrungsteil 42c, die Schnappringnut 42d und der Vorsprungsteil 42e sind nur in Figur 2 dargestellt.

Die Halteplatte 46 ist drehbar in der Gegenbohrung 42c aufgenommen und besitzt einen Kreuzschlitz 46a, der passend die Stege 36e aufnimmt, um die Drehung der Halteplatte bezüglich des Traggliedes zu verhindern, und wobei ein Anschlagstift 46b der Halteplatte 46 in Schlitz 42f hineinragt, um die Drehung der Hülse relativ zur Halteplatte zu begrenzen. Wenn der Stift 46b an einem Ende des Schlitzes 42f anliegt, so sind die Anschlagoberflächen

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40b und 42b axial ausgerichtet. Wenn der Stift am anderen Ende des Schlitzes anschlägt, so sind die Anschlagoberflächen 42b axial mit den Räumen zwischen den Anschlagoberflächen 40b und umgekehrt ausgerichtet.

Der Schnappring 48 legt die Axialstellung der Hülse relativ zur Halteplatte fest. Abstandsstück 50 bildet Mittel zur Befestigung der Schaltvorrichtung 22.

Die Abschaltvorrichtung wird zusammengehalten und an der Traganordnung des Kopfes 12 durch einen Bolzen 52 befestigt, der in ein Loch 12b eingeschraubt ist. Das rechteckige Ende 36a des Traggliedes ist eng passend in einem Schlitz 12c im Kopf aufgenommen. Wenn die Abschaltvorrichtung in der in Figur 2 gezeigten Weise eingebaut ist, so liegt die Stoßseite des Schwingarms an der gekrümmten Oberfläche des Drehlagers 38 an und die Verriegelungsplatte 40 wird durch die Vorspannung der Feder gegen den .vier Ecken aufweisenden Anschlag 36g vorgespannt, wobei die Feder an der Halteplatte 46 anliegt. Die Vorspannkraft ist kleiner als die Kraft der Feder 34 und größer als die hydraulische Kraft des Hubstößels 28, wenn sich der Hubstößel am Verweilteil des Nockens befindet. Demgemäß wird die Verriegelungsplatte 40 am Anschlag 36g gehalten und das Drehlager 38 wird nach oben gegen die Verriegelungsplatte durch die hydraulische Kraft des Hubstößels dann vorgespannt, wenn die Antriebsvorrichtung während des Verweilens des Nockens inaktiv ist; diese Anordnung stellt die Lage des Schwingarms ein und verhindert das Einwirken der Kraft der Feder 44 auf die Antriebsvorrichtung 24 und das Zusammenfallen des Hubstößels während der Verweilperiode des Nockens. Die hydraulische Kraft des Hubstößels steigt schnell infolge der Hubbewegung des Nockens an; diese erhöhte Kraft übersteigt schnell die Vorspannkraft und versucht, das Schwenklager 38 in die Verriegelungsplatte 40 entgegen

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der Vorspannung der Feder anzuheben. Diese Anhebe- oder Gleit-Bewegung des Schwenklagers und der Verriegelungsplatte wird durch die Anschlagoberflächen 40b und 42b verhindert, wenn sich die Hülse in der in Figur 2 gezeigten Stellung befindet. Wenn sich die Oberflächen im Anschlag befinden, so ist das Schwenklager 38 festgelegt (wie dies bei einem üblichen Schwenklager der Fall ist), die Antriebsvorrichtung hebt das Ende 14c um einen durch den Hub des Nockens 26a bestimmten Abstand an, der Schwingarm verschwenkt sich und das Ende 14b bewegt das Ventil um einen vorbestimmten Öffnungsabstand. Wenn die Hülse 42 so weit verdreht ist, bis der Stift 46b das andere Ende des Schlitzes 42f berührt, so sind die Anschlagoberflächen 42b axial mit den Räumen zwischen den Anschlagoberflächen 40b ausgerichtet und umgekehrt, wodurch die erhöhte Kraft des Hubstößels die Vorspannung der Feder 44 überwindet·und das Schwenklager 38 nach oben gleitet. Die Axialtiefe der Räume legt die Größe der Gleitbewegung des Schwenklagers fest und bestimmt somit die Änderung oder Variation in der Größe der Ventilöffnung infolge der gegebenen Bewegung des Endes 14c des Schwingarms. Die Tiefe kann so tief sein, daß das Ventil vollständig oder teilweise abgeschaltet wird.

Die Feder 44 ist derart konstruiert, daß sie frei unter der erhöhten Kraft des Hubstößels nachgibt und eine Gegenkraft erzeugt, die groß genug ist, um das Ende 14c in Antriebsberührung mit Stoßstange 30 zu halten, das heißt,.die Gegenkraft verhindert das Schwimmen der Antriebskette. Die Gegenkraft ist ein wichtiges Merkmal, da das Schwimmen oder Schweben der Antriebskettenbauteile das Aufschlagen der Bauteile verursacht und das Aufpumpen des hydraulischen Stößels gestattet, wenn die Antriebskette so ausgerüstet ist.

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Das vorgeschlagene Ventilabschaltsystem für den V-8 Motor 12 umfaßt vier Abschaltvorrichtungen 16, welche die Einlaß- und Ausstoß-Ventile für vier der acht Zylinder des Motors abschalten. Die vier Zylinder sind derart ausgewählt, daß die Leistungsimpulse der anderen vier Zylinder gleichmäßig hinsichtlich der Kurbelwellendrehung mit Abstand angeordnet sind. Die Abschaltvorrichtungen 2oa und 20b der einen Abschaltvorrichtung 16 können die Einlaß- und Ausstoß-Ventile eines Zylinders vollständig abschalten, wobei in diesem Falle die Vorrichtungen 20a und 20b identisch sind, oder aber die Abschaltvorrichtung 20a kann das Einlaß-Venjfcil vollständig abschalten und die Vorrichtung 20b schaltet das Ausstoß-Ventil nur teilweise ab. Ferner kann die Vorrichtung 20b weggelassen werden, in welchem Falle nur die Einlaß-Ventile abgeschaltet werden. Die Anordnung mitteilweiser Abschaltung der Ausstoß-Ventile wird vorgezogen, um Zylindergase zu ersetzen, die an den Kolbenringen während der Kompression vorbeilaufen; Diese Anordnung wird dadurch verwirklicht, daß man die Tiefe der Räume zwischen den Anschlagoberflächen 40b und/oder 42b der Vorrichtung 20b verkürzt. Wenn eine derartige Verkürzung erfolgt, so öffnet sich das Ausstoß-Ventil ein wenig beim Spitzenhub des Nockens.

In den Figuren 4, 4a und 5 ist eine Schaltvorrichtung dargestellt, um gleichzeitig die Hülsen eines Paars der Abschaltvorrichtung 20a und 20b mit einer gesteuerten oder eingestellten Kraft zu verdrehen. Die Schaltvorrichtung 22 umfaßt eine Tragplatte 54, die an der Abschaltvorrichtung durch Bolzen 52 befestigt ist, wobei ferner ein Verbindungsgelenk 56 vorhanden ist, welches schwenkbar mit seinen Enden an Stiften 42e befestigt ist und wobei ferner ein Zwischenglied 58 schwenkbar an einem Ende mit Stift 42e der Abschaltvorrichtung 20a verbunden ist, und wobei schließlich ein federbelasteter

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Kippschalter 60 vorgesehen ist. Der Kippschalter 60 umfaßt eine Kippverbindung 63 definierende Kippglieder 62 und 64, ein Betätigungsglied 66 und eine Feder 68. Die Glieder 62 und 66 sind schwenkbar mit der Tragplatte 54 verbunden, und Gelenk 62 ist ebenfalls schwenkbar mit einem Zwischenglied 58 verbunden. Das Betätigungsglied 66 umfaßt eine Reaktionsplatte 66a für Feder 68. Eine öffnung 66b im Plattenteil 66a gestattet die Gleitbewegung des Kippgliedes 64 während der Betätigung des Schalters. Eine Stange 70 schwenkt das Betätigungsglied zwischen dessen Aus-Stellung - vgl. Figur 4 - und dessen Ein-Stellung, die in Figur 5 gezeigt ist.

Die Arbeitsweise der durch Feder vorgespannten Kippschalter, wie beispielsweise des Kippschalters 60 ist bekannt. Wenn das Betätigungsglied von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung oder"umgekehrt bewegt wird, so wird die Vorspannkraft der Feder 68 an der Kippverbindung umgekehrt. Diese Vorspannkraft bewirkt das Verschwenken des Glieds 62 und dreht die Hülsen 42 der Abschaltvorrichtungen 20a und 20b über die Glieder 58 und 55 nur während einer inaktiven Periode der Schwingarme, das heißt, nur dann, wenn die beiden mit der Abschaltvorrichtung 20a und 20b verbundenen Hubstößel sich im Verweilbereich der entsprechenden Nocken befinden. Daher bewirkt die Bewegung des Betätigungsgliedes von der Ausstellung der Figur 4 nicht eine Bewegung der Glieder 58 und 56 und die Verdrehung der Hülsen 42 aus den Stellungen der Figur 4 in die Stellungen der Figur 5, bis die mit den Abschaltvorrichtungen verbundenen Schwingarme inaktiv sind. Das umgekehrte gilt ebenfalls. Demgemäß können die Abschaltvorrichtungen 16 während laufenden Motors abgeschaltet werden, ohne daß befürchtet werden muß, daß die Bauteile im Abschaltsystem oder im Antriebskettensystem aufeinanderschlagen.

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Die Schaltanordnung 22 ist lediglich ein Beispiel einer Vorrichtung;zum Anlegen einer gesteuerten Kraft zum gleichzeitigen Verdrehen der Hülsen eines Paars von Abschaltvorrichtungen. Die gesteuerte Kraft könnte durch einen Strömungsmittelmotor, wie beispielsweise einen Vakuummotor angelegt werden. Die gleichzeitige Verdrehung der Hülsen kann an einigen Anordnungen nicht zweckmäßig sein, wobei in diesem Fall jede Abschaltvorrichtung mit einer Schaltvorrichtung ausgestattet werden kann.

Es sei nunmehr auf die Figuren 6-8 eingegangen, in dene«^eine Ventilabschaltvorrichtung 100 dargestellt ist, welche einen Schwingarm für einen Motor definiert, der eine Schwingwelle 102 anstelle der einzeln schwenkbar angeordneten Schwingarme aufweist, wie dies in Figur 1 und 2 dargestellt ist. Die Abschaltvorrichtungen 100 sind anstelle der üblichen Schwingarme der Wellenbauart vorgesehen. Die Abschaltvorrichtung 100 sieht - obwohl sie sich wesentlich im Aufbau von der Vorrichtung 20 unterscheidet - die gleichen Grundmerkmale der Vorrichtung vor; im Aus-Zustand arbeitet die Ventilantriebskette in der üblichen Weise; im Ein-Zustand wird der vorbestimmte Öffnungsabstand des Ventils 32 geändert (obwohl sich ein Endteil 104a eines Zweiglied-Schwingarms 104 und 1o6 verbunden mit der Antriebsvorrichtung 24 - weiterhin über den gegebenen Abstand bewegt), eine Feder 108 verhindert das Schweben der Antriebskette und das hydraulische Aufpumpen eines Hubstößels und schließlich verhindert ein Anschlag 106 das Einfallen des hydraulischen Stößels durch begrenzte Abwärtsbewegung des Schwingarmendteils 104 während der Verweilperiode des Nockens.

Die Abschaltvorrichtung 100 umfaßt den Zweiglied-Schwingarm 104 und 106, eine Schwenkverriegelung 110 und die Feder 108. Das Schwingarmglied 104 umfaßt einen Endteil

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104a, einen schwenkbar durch Welle 102 gehalterten Drehteil 104b und eine Verriegelungsnut 104c. Das Schwingarmglied 106 umfaßt einen Endteil 106a, ein Paar von im wesentlichen parallelen Seitenwandteilen 106b und 106c, einen Federreaktionsteil 106e und ein Paar von axial ausgerichteten Öffnungen (wie beispielsweise öffnung 106d)zur Schwenklagerung des Schwingarmglieds 106 auf Welle 102. Die Verriegelung 110 ist schwenkbar an einem Ende an den Seitenwänden durch einen Stift 112·befestigt und besitzt einen Verriegelungshaken 110 am anderen Ende, der selektiv durch ein Glied 114 mit einer Verriegelungsnut 104c in und außer Eingriff bringbar ist. Wenn sich der Verriegelungshaken 110a j^ wie in Figur 6 gezeigt - in Eingriff befindet, so wird die Drehung des Schwingarmteils 104 bezüglich des Schwingarmteils 106 verhindert, wodurch der Schwingarm in üblicher Weise arbeitet und das Ventil um den vorbestimmten Öffnungsabstand bewegt wird, und zwar infolge des sich über den gegebenen Abstand bewegenden Endteils 104a. Wenn der Verriegelungshaken - wie in Figur 8 - außer Eingriff gebracht ist, so fällt die Feder 108 frei in sich zusammen, und zwar unter der Anhebkraft der Antriebsvorrichtung, wodurch das Ventil 32 abgeschaltet wird. Die teilweise Abschaltung des Ventils kann durch eine (nicht gezeigte) zweite Verriegelungsnut vorgesehen werden, die mit dem Verriege .ungshaken 112a in Eingriff kommt, nachdem die teilweise Verdrehung des Schwingarmteils 104 oder ^ndteils 104a durchgeführt werden kann, um den Reaktionsteil iO6e zu ergreifen, und zwar nach einem spezifizierten Laufabstand. Das Glied 114 kann durch eine Vorrichtung wie beispielsweise eine Schaltvorrichtung 22 bewegt werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

11.JVorrichtung zum selektiven Abschalten und Einschalten der Bewegung der Ventile einer Verbrennungsmaschine während des Maschinenbetriebs, gekennzeichnet durch

a) eine in die Maschinenventiltriebkette einbaubare Vorrichtung/ die eine Antriebsoberfläche definiert, welche zur Berührung von Antriebsteilen der Ventiltriebkette
geeignet ist und eine Reaktionsoberfläche definiert, die zur Übertragung von Ventiltriebantriebskräften von dort aus geeignet ist,

b) eine zweistufige Vorrichtung zur antriebsmäßigen Verbindung der Antriebsoberfläche und der Reaktionsoberfläche, wobei diese zweistufige Vorrichtung in der folgenden
Weise gekennzeichnet ist·:

1.- Sie ist selektiv betätigbar, und zwar beim Anlegen
einer Betätigungskraft und bei der darauf einwirkenden
Freigabe der Ventilsntriebskräfte, um aus einer ersten
Stufe, die Übertragung der Ventilgetriebeantriebskräfte von der Antriebs- zur Reaktionsoberfläche, sich in eine zweite Stufe zu bewegen, wobei die zweistufige Vorrichtung in der zweiten Stufe sodann Leergang zwischen den
Antriebs- und Reaktionsoberflächen vorsieht, und zwar
beim darauffolgenden Anlegen der Ventiltriebsantriebskräfte an die Antriebsoberfläche zuir Abschaltung der Ventilbewegung ,

2. - sie ist selektiv betätigbar, und zwar beim Anlegen einer Schaltkraft und nach Erlahmen der Ventilantriebskräfte, um aus der zweiten Stufe in di*e erste Stufe zurückzukehren, und um daraufhin die Ventilantriebskräfte an die Reaktionsober fläche zu übertragen _r. und zwar beim darauffolgenden Anlegen der Ventilantriebskräfte an die Antriebsoberfläche.

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2. Vorrichtung zur Änderung der Größe der Ventilöffnung in einer Ventilbetätigungsantriebskette der Bauart mit einem Schwingarm, wobei ein Ventil arbeitsmäßig mit einem Ende des Schwingarms verbunden ist und normalerweise um einen vorbestimmten Abstand bewegt wird, und zwar durch eine Antriebsvorrichtung, welche eine Kraft anlegt, die das andere Ende des Schwingarms um einen gegebenen Abstand bewegt, gekennzeichnet durch mit dem Schwingarm (14b)verbundene Vorrichtungen, die bei Betätigung den vorbestimmten Abstand des Ventils verändern, über den das Ventil hinweg bewegt wird, wenn das andere Ende des Schwingarms um den gegebenen Abstand bewegt wird, und weiterhin gekennzeichnet durch elastische Vorrichtungen (44)zum Vorspannen von mindestens einem Teil des Schwingarms entgegen der Kraft der Antriebsvorrichtung, wobei die Vorspannvorrichtung(44)sich dann in Betrieb befindet , wenn die oben erwähnten mit dem Schwingarm verbundenen Vorrichtungen betätigt sind, um mindestens einen Teil der erwähnten gegebenen Bewegung zu absorbieren und eine Kraft, anzulegen, um das erwähnte andere Ende des Sshwingarms in Antriebsberührung mit der Antriebsvorrich-•iiing zu halten.

3. Vorrichtung zur Veränderung der Größe der Ventilöffnung in eines Ventilbstätigungsantrisb der Bauart mit einem Schwinghebel, wobei ein Ventil durch Federkraft in die geschlossene Stellung vorgespannt ist und arbeitsmäßig dem einen Ende des Schwingarms zugeordnet ist und normalerweise um einen vorbestimmten Öffnungsabstand be wegt wird₇ und zwar durch, eine Antriebsvorrichtung, welche eine periodische Kraft anlegt, die normalerweise eins Schwenkbewegung *jm das Schwenklager des Schwingarms bewirkt, und zwar diireb. Bewegung des anderen Endes des Schwinganr.es ue einen gegebenen Abstand _B gekennzeichnet durch elastische Mittel _s um mindestens einen Teil dss Schwin «j ar e:s in eine Richtung· eniborecjencjesetzt eu der An—

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triebsvorrichtungskraft vorzuspannen, und zwar mit einer Kraft/ die kleiner ist als die periodische Antriebsvorrichtungskraft und die Ventilfederkraft, wobei ferner mit dem Schwingarm verbundene Mittel vorgesehen sind, die zwischen ersten und zweiten Stellungen bewegbar sind und in der ersten Stellung das Nachgeben der elastischen Mittel unter der Kraft der Antriebsvorrichtung verhindern, um die normale Schwenkbewegung des Schwingarms infolge der Antriebsvorrichtung zu bewirken, die das andere Ende des Schwingarms um den gegebenen Abstand bewegt, und wobei die Mittel in der erwähnten zweiten Stellung das Nachgeben der elastischen Mittel oder der Kraft der Antriebsmittel gestatten, um eine Änderung der Schwenkbewegung zu bewirken, wenn die Antriebsvorrichtung das andere Ende des Schwenkarms um den gegebenen Abstand bewegt, und um eine Kraft in der Antriebskette vorzusehen, um den Antriebskontakt zwischen dem Antriebsmittel und dem anderen Ende des Schwingarms aufrechtzuerhalten.

4. Ventilantriebskette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderungsmittel Anschlagvorrichtungen aufweisen, um den Abstand zu beschränken, mit dem die Vorspannmittel den Teil des Schwingarms in eine Richtung entgegen der Antriebsvorrichtungskraft vorspannen.

5. Ventilantrieb nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung einen durch eine Nockenwelle (26) angetriebenen Nocken (26a) und einenhydraulischen Ventil-Hubstößel aufweist, und wobei die Antriebsvorrichtungskraft auf eine Kraft kleiner als die Kraft der elastischen Mittel abnimmt, wenn der Nocken sich in einer Verweilstellung befindet, und wobei die Mittel zur Veränderung ferner Stopmittel aufweisen, um den Abstand zu begrenzen, mit dem die elastischen Mittel mindestens

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einen Teil des Schwingarms in einer Richtung entgegengesetzt zur Antriebsvorrichtungskraft vorspannen, wodurch das Zusammenfallen des hydraulischen Hubstößels während der Verweilperiode des Nockens verhindert wird.

6. Ventiltrieb nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtbewegung des Schwingarms durch die Antriebsvorrichtung eine inaktive Periode des Schwingarms bildet, und wobei die Mittel zur Veränderung Mittel aufweisen, um eine Kraft anzulegen, die die zugehörigen Mittel zwischen der ersten und zweiten Stellung nur dann bewegt, wenn der Schwingarm sich in seiner inaktiven Stellung befindet.

7. Ventiltrieb nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens zwei der Ventilbetätigungs-Antriebsketten, wobei jeder der Ventiltriebe mit einem der Veränderungsmittel verbunden ist, und wobei die Nichtbewegung der Schwingarme durch die Antriebsvorrichtung eine ina^gtive Periode für die Schwingarme bildet, und wobei schließlich die Veränderungsmittel ferner Mittel aufweisen, um eine Kraft anzulegen, die zwei der zugehörigen Mittel gemeinsam zwischen der ersten und zweiten Stellung nur dann bewegt, wenα die Schwingarme inaktiv sind.

.B. Ventiltrieb nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Welle, die eine starre Schwenkhaiterung für den Schwingarm vorsieht, und wobei der Schwingarm ein erstes Glied aufweist, welches durch die Welle drehbar gelagert ist und das erwähnte eine Ende des Schwingarms definiert und wobei der Schwingarm ferner ein zweites Glied aufweist, welches drehbar durch die Welle gehaltert wird, und zwar für eine Drehung relativ zum ersten Glied und dabei das andere Ende des Schwingarms definiert, und wobei-,schließlich die zugehörigen Mittel die Relativdrehung zwischen den ersten und zweiten Gliedern in der ersten Stellung verhindern, wodurch die normale Schwenkbewegung des Schwingarms infolge der Antriebsvorrichtung auftritt, die das andere Ende des Schwingarms um den gegebenen Abstand bewegt, und wodurch in der zweiten Stellung eine Relativbewegung dazwischen gestattet ist.

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9. Ventiltrieb nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel das andere Ende des Schwingarms zur Antriebsvorrichtung hin vorspannen und gegen das erste Glied wirken _f wodurch eine Vorspannkraft vorgesehen wird, die bestrebt ist, die ersten und zweiten Glieder relativ zueinander zu verdrehen, wenn die zugehörigen Mittel sich in der zweiten Stellung befinden.

10. Ventiltrieb nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Veränderung Anschlagmittel aufweisen, um die Größe der Relativdrehung zwischen dem ersten und zweiten Glied infolge der elastischen Mittel au begrenzen.

11. Ventiltrieb nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsmittel einen durch eine Nockenwelle angetriebenen Nocken aufweisen, und einen hydraulischen Ventilhubstößel, und wobei die Antriebsvorrichtungskraft auf eine Kraft abnimmt, die kleiner ist, als die Kraft der elastischen Mittel, und zwar dann, wenn sich der Nocken in einer Verweilstellung befindet _e und wobei die erwähnten Verändermigsaitfcel ferner Anschlagmittel aufweisen, um den Abstand zu begrenzen, mit dem die elastischen Mittel mindestens einen Teil des Schwingarms in einer Richtung entgegengesetzt zur Antriebsvorrichtungskraft vorspannen, auf welche Weise das Zusammenfallen des hydraulischen Stößels während der Verweilperiode des Nockens verhindert wird.

12. Vorrichtung zur Veränderung der Größe der Ventilöffnung in einem Ventilbetätigungsantrieb der Bauart mit einem Schwingarm, der eine öffnung aufweist, wobei ein Ventil in die Schließstellung durch eine Federkraft vorgespannt ist und arbeitsmäßig mit dem einen Ende des Schwingarms in Verbindung steht und -normalerweise um einen vorbestimmten Öffnungsabstand bewegt wird? und

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zwar infolge von einer durch eine Antriebsvorrichtung angelegten Kraft, welche das andere Ende des Schwingarms um einen gegebenen Abstand bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderungsmittel folgende Elemente aufweisen:

ein Tragglied (36), welches an einem Ende an einem Traggebilde befestigt ist und sich durch die Öffnung quer sum normalen Schwenkpunkt des Schwingarms erstreckt _s -

Drehlagermi-ctel (3S)₁₇ die gleitend am Tragglied auf der Stoßseite des Schwingarms angeordnet sind und eine gekrümmte Oberfläche für das normale. Schwenken des Schwingarms bilden^

und "/srrisgslungsinit-isl (40) einschließlich zwischen eüTS'b-sr:. unS zweiten Stellungsn bewegbaren Mitteln, die in. dsr ersten Stellung die Gleitbewegung der Schwenklagsrmi^sl "arhindera , wodurch das Ventil um den vorbe-S'ii^svisii Öffnungsabs'cand bewegt wird, und zwar infolge f:sr Bsxsguivg des anderen Endes des Scliwingarms um den _L;sgaz-i-i3ii ^Ja st and, und wobei die Mittel in der zweiten S'belltizig die Gleitbewegung der ScIiX'ienklagermittel gestatten β wodurch der vorbestiraiate Qffnungsabstand geändert

'3* "/sr_-biltriab nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet _B daß eis Veränderungszsi'ctel elastische Mittel umfassen, welche die Drehlageraittel in Eingriff mit dem Schwingarm vorspanne:: und zwar i«it einer Krsiftj, die kleiner ist als die T.^M-2'zs der Feder und der Antriebsvorrichtung, und sv7£r f. =1:11:, wenn die beweglichen Mittel sich in der zweiten 2-isllung befinden _l7 um eine Kraft vorzusehen, um den iJ^trisbsTcccvtakit» zwischen öes: Antriebsvorrichtung und äem. ~'i5.s"3"i Ξ"ί.3 des Sohr^iZHZ^ms aiifrsAtllt

14. Ventiltrieb nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel einen ersten Satz von umfangsmäßig mit Abstand angeordneten Anschlagoberflächen aufweisen, die durch die beweglichen Mittel gebildet sind, und wobei ferner ein zweiter Satz von umfangsmäßig mit Abstand angeordneten Anschlagoberflächen vorgesehen ist, die am ersten Satz von Anschlagsoberflächen dann anschlagen, wenn die beweglichen Mittel sich in der ersten Stellung befinden, wodurch eine Gleitbewegung der Drehlagermittel verhindert wird, und wobei diese Mittel mit den Räumen zwischen dem ersten Satz von Anschlagoberflächen dann in Eingriff stehen, wenn diese beweglichen Mittel sich in der zweiten Stellung befinden.

15. Ventiltrieb nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtbewegung des Schwenkarms durch die Antriebsmittel eine inaktive Periode des Schwingarms darstellt, und wobei die Veränderungsmittel ferner Vorrichtungen aufweisen, die eine Kraft anlegen, um die beweglichen Mittel zwischen der ersten und zweiten Stellung nur dann zu bewegen, wenn der Schwingarm inaktiv ist.

16. Ventiltrieb nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtbewegung des Schwingarms durch die Antriebsvorrichtungen eine inaktive Periode des Schwingarms bildet, und wobei die Veränderungsmittel Anschlagmittel aufweisen, um den Abstand zu begrenzen, mit dem die elastischen Mittel das Drehlager zum Schwingarm hin vorspannen, um zu verhindern, daß die Kraft der elastischen Mittel auf die Antriebsvorrichtung übertragen wird, und um die Stellung des Drehlagers festzulegen, wenn der Schwingarm sich in seinem inaktiven Zustand befindet.

17. Ventiltrieb nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung einen durch eine Nockenwelle

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angetriebenen Nocken aufweist, sowie einen hydraulischen Ventilhubstößel, und wobei die Antriebsvorrichtung skr aft auf eine Kraft kleiner als die Kraft der elastischen Mittel dann abnimmt, wenn die Nockenwelle sich in einer Verweilstellung befindet, und wobei die Veränderungsmittel ferner Anschlagmittel umfassen, um den Abstand zu begrenzen, mit dem die elastischen Mittel das Drehlager zum Schwingarm hin vorspannen, um das Zusammenfallen des hydraulischen Hubstößels durch die Kraft der elastischen Mittel zu verhindern, und um die Lage des Drehlagers während der Verweilperiode des Nockens festzulegen.

18. Vorrichtung zur Veränderung der Größe der Ventilöffnung bei einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, wobei die Antriebsmittel eine Nockenwelle aufweisen, die in einer zeitgesteuerteri Phasenbeziehung mit der Kurbelwelle angetrieben ist und eine Vielzahl von Nocken aufweist, wobei eine .Vielzahl von Zylindern vorhanden ist, von denen jeder ein Einlaßventil, ein Ausstoßventil und einen mit der Kurbelwelle arbeitsmäßig verbundenen Kolben aufweist, und wobei ferner eine Ventilfeder jedes Ventil in die Schließstellun vorspannt und eine Vielzahl von Schwingarmen jeweils antriebsmäßig mit einem Ende"mit dem entsprechenden einen Ende der Ventile verbunden ist, und am anderen Zade durch einen entsprechenden der Nocken angetrieben ist, und wobei jeder normalerweise das entsprechende Ventil um einen vorbestimmten öffnungsabstand infolge einer gegebenen Bewegung des anderen Endes des Schwingarms um einen gegebenen Abstand bewegte, und zwar durch die Anhebbewegung des entsprechenden Nockens, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderungsmittel mit mindestens einem der Schwingarme verbundene Mittel aufweisen und bei Betätigung den vorbestimmten Öffnungsabstand, mit dem das entsprechende Ventil geöffnet ist, ändern, wenn das Ende des erwähnten mindestens einen Schwingarms um den

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gegebenen Abstand durch den entsprechenden Nocken bewegt wird/ und wobei elastische Mittel mindestens einen Teil des einen Schwingarms entgegen der Anhebbewegung des entsprechenden Nockens anheben und bei Betätigung der zugehörigen Mittel mindestens einen Teil der gegebenen Bewegung absorbieren und eine Kraft anlegen, um das andere Ende des Schwenkarms in Äntriebsberührung mit den entsprechenden Antriebsvorrichtungen zu halten.

19. Ventilabschaltvorrichtung zum selektiven Abschalten von mindestens dem Einlaßventil jedes zweiten Zylinders in der" Zündfolge eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors der Bauart mit einem Einlaß- und einem ÄusstoS-Ventil für jeden Zylinder, wobei eine Feder zum Vorspannen jeden Ventils in_fdie Schließstellung vorgesehen ist_: und eine Ventiltriebskette jedes Ventil betreibt _s wobei jeder der Ventiltrlebe einen unabhängig schwenkbar angeordneten Schwingarm aufweist, der mit einem Ende in Antriebsberührung mit dem entsprechenden Ventil steht„ während das ander® Sside in Änteiebsberührtmg mit. einer Antriebsvorrichtung st.sbt.,7 ifelche einen durch ein© Kfoökes·= welle angetriebenen Hocken aufweist _a und wobei jeder Schwingarm mit dem Einlaßventil jedes selektiv abgeschalteten Zylinders verbunden ist und damit verbunden eine der erwähnten Abschaltvorrichtungen aufweist₀ welche .folgende Elemente besitzt? ein am einen Ende eines Traggebildes befestigtes Tragglied °_g ein gleitbar am tragglied angeordnetes Drehlager auf der Stoßseite der Schwenkoberfläche des Schwingarms mit einer zum Schwingarm hinweisenden gekrümmten Oberfläche, und wobei schließlich Verriegelungsmittel vorgesehen sind_? die bewegliche Mittel aufweisen„ die eine Gleitbewegung des Drehlagers dann verhindern, wenn sie sich in einer ersten Stellung befinden, wodurch eine normale Schwenkung des Schwingarms bewirkt wird und die öffnung des entsprechenden Ventils

infolge der Antriebsvorrichtung, die das andere Ende des Schwingarms bewegt, und wobei in-einer zweiten ^ Stellung eine Gleitbewegung des Drehlagers zugelassen ist, wenn die zweite Stellung vorliegt, wodurch die Veränderung des Schwenkens des Schwingarms und die Abschaltung des entsprechenden Ventils erreicht wird.

20. Abschaltvorrichtung nach Anspruch 19,gekennzeichnet durch elastische Mittel sws. Vorspannen des gleitenden Schwenklagers in Eingriff mit dem Schwingarm mit einer Kraft_r die kleiner ist als die Anhebkraft der Antriebsvorrichtung und die Vorspannkraft der Ventilfeder? und die dann imiletriebszustand sind^ wenn sich eis beweglichen Mittel in der zweiten Stellung befinden _p Oi:. eins Kraft T^rsuseheiSj, die sur Aufrechterhcil-■ii^iiCr des £n'iri£bskoai.£k'i3s s^yiachsn der Antriebsvorrichtung· ~ΖΏ.ά dent ander an. Ende des Schwingarms diente

2"J , Abschaltvorrichtung: nach Anspruch 2O₄, gekennzeichnet.. iurcli Änsciilsicpit'isL ziar Bsgrensung des Abstandest rn.lt. der £ie sias^isÄeri Mittel das Schweziklager zum Schwingarm JiLn -vorspa-inesip ε ξώ irerLindern „ äs.B die Kraft der elastischen, liittel sä die i^itriebsiaituel dann übertragen "ixe.» v;STiZi sxcii dsr löocksn in. eirisr Verweilstellung befindet«

22, Äb'Schältvorricht'^rig nach Anspruch 20_ff dadurch gekennzeichnet ^ daß Betätigungsmittsl eine Kraft anlegen _s welche die beweglichen Mittel zwischen den ersten und zweiter. Stellungen nox dann bewegt ρ wenn sich der Nocken in der "/erweilstellTing befindet.

23_o Motor nach Anspruch 20 _g dadurch gekennzeichnet _e 5?iS dis Absefc.alt.voriri.clit'äingp wie beschrieben_ff auch mifc deiE ScawirigarE verbii;vdsn is'i_? fisr mit. deiE AmsstoSVentil jedes ssleiitiv abcressiiEltS'is" S^LiEi^esrs \7eirbT"n.d.eTi is tr-

und wobei jedes Paar von Abschaltvorrichtungen, welches mit den Schwingarmen jedes abgeschalteten Zylinders verbunden ist, ferner Betätigungsmittel aufweist, um eine Kraft anzulegen, die die beweglichen Mittel des Paares der Abschaltvorrichtungen gemeinsam zwischen den ersten und zweiten Stellungen nur dann bewegt, wenn sich die zugehörigen Nocken beide in einer Verweilstellung befinden .

24. Motor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltmittel jedes Ausstoßventilschwingarms ferner Mittel zur Begrenzung der Größe der Gleitbewegung des Drehlagers aufweisen, wenn sich die beweglichen Mittel in der zweiten Stellung befinden, wodurch das Ausstoßventil teilweise abgeschaltet wird.

25. Motor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel einen ersten Satz von umfangsmäßig mit Abstand angeordneten Anschlagoberflächen aufweisen, die am ersten Satz von Anschlagoberflächen dann anschlagen, wenn die beweglichen Mittel sich in der ersten Stellung befinden, wodurch die Gleitbewegung des Drehlagers verhindert wird, und die mit den Räumen zwischen dem ersten Satz von Anschlagoberflächen dann in Eingriff stehen, wenn die beweglichen Mittel sich in der zweiten Stellung befinden.

26. Motor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltvorrichtungen ferner Anschlagmittel aufweisen, um den Abstand zu begrenzen, mit dem die elastischen Mittel das Drehlager zum Schwingarm hin vorspannen, um zu verhindern, daß die Kraft der elastischen Mittel an die Antriebsmittel übertragen wird, wenn sich der Nocken in einer Verweilstellung befindet.

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27. Motor nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltmittel ferner Betätigungsmittel aufweisen, die eine Kraft anlegen, welche die beweglichen Mittel zwischen der ersten und zweiten Stellung nur dann bewegt, wenn sich der Nocken in der Verweilstellung befindet.

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