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Zylinder für Verbrenmmgskraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft einen Zylinder, insbesondere von grossem Durchmesser für Ver- brennungskraftmaschinen, bei dem der Druck im Verbrennungsraum von einem dünnen inneren
Zylinder aufgenommen wird, der mit Längsrippen um den Verbrennungsraum oder um die
Druckzone versehen ist, auf den eine die Rippen reifenaitig einfassende und dem von ihnen übertragenen Druck widerstehende Muffe aufgepasst ist.
Nach der Erfindung ist die Muffe in Abstand von einem äusseren Mantel derart um- schlossen, dass die Kühlflüssigkeit sowohl innerhalb der Muffe als auch zwischen der Muffe und dem äusseren Mantel frei umläuft.
Bei grösseren Zylindern war es bisher schwierig, den dünnen Zylinder ohne Verziehen des Materials zu stützen, das infolge der Dehnung der. Muffe eintritt. Die Muffe war nämlich ein Stahlgusskörper von unregelmässiger Form, so dass eine Änderung der Form mit der Zeit eintrat. Grosse und dünne Zylinder konnten diesen Einflüssen auf die Dauer nicht widerstehen.
Es ist daher wichtig, dass bei grösseren Zylindern die Muffe eine regelmässige Form besitzt. die auch eine gleichmässige Materialbeschaffenheit ermöglicht und dass der innere Zylinder und die Druckwiderstandsmuffe angenähert die gleiche Temperatur besitzen.
Bei dem Zylinder nach der Erfindung sind diese Bedingungen erreicht, da die Muffe innerhalb des Kühlmantels angeordnet ist und in die Kühlflüssigkeit taucht. Die nicht mehr den äusseren Kühlmantel bildende Muffe kann als regelmässiger Körper hergestellt werden, da sie keine Angüsse für den Wassereinlass und Auslass zu tragen hat.
Die Zeichnung veranschaulicht den Zylinder nach der Erfindung in beispielsweiser Aus- führung. Fig. l ist ein axialer Schnitt durch den Zylinder und Fig. 2 im linken Teil ein
Schnitt nach Linie 3-, 2 und im rechten Teil ein Schnitt nach Linie 2a -Ss der Fig. 1. Fig. 3 gibt eine zweite Ausführung des Zylinders im axialen Schnitt und Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 im linken Teil und nach einer tiefer gelegenen Schnittlinie im rechten Teil wieder. Fig. 5 stellt einen axialen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Zylinders dar.
Der verhältnismässig dünne Zylinder 1 ist längs seines Umfanges mit Rippen 2 ver- sehen (Fig. 1 und 2), auf denen eine Muffe 3 aus Schmiedeisen oder Stahl aufgepasst ist, die eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Zylinders gegen Druck bewirkt. Auf dem oberen
Rand der Muffe ist eine konische Platte 4 angeordnet. Der äussere Kühlmantel 5 des Zylinders ist an dem zweiten, an den ersten angeschlossenen Zylinderteil angeschraubt. Der dünne
Zylinder 1 schliesst mittels eines Flansches 7 dicht an den äusseren Mantel 5 an. Die Muffe 3 hat regelmässige Form, taucht vollständig in das Kühlwasser und nimmt daher die Temperatur des Kühlwassers an.
Der Temperaturunterschied zwischen dem dünnen Zylinder 1 und der
Muffe 3 ist viel kleiner, als wenn der äussere Mantel selbst, wie üblich, den Teil bildet, der die Widerstandsfähigkeit des Zylinders vergrössert. Durch Versuche ist festgestellt worden, dass die Temperatur des Aussenmantels beträchtlich unter der Durchschnittstemperatur des Kühl- mittels liegt und dass der Unterschied zwischen der Temperatur des dünnen inneren Zylinders und des äusseren Mantels 50-60 C beträgt. Solche Temperaturunterschiede sind an den
Verbindungsstellen der beiden Teile, wo Spannungen zu übertragen sind, schädlich.
Daher ist die Anordnung der Druckwiderstandsmuffe im Kühlwasser besonders vorteilhaft bei grossen
Maschinen. Überdies bildet die Muffe eine Trennungswand zwischen dem heissen, mit Dampf-
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blasen gemischten Wasser, das zwischen den Rippen 2 aufsteigt, und dem kühleren Wasser zwischen der Muffe und dem äusseren Kühlmantel 5. Hiedurch wird der Umlauf des Wassers im Kühlmantel verbessert, da das heissere Wasser rasch zwischen den Rippen, 2 aufwärts strömt, die Dampfblasen oberhalb der Ablenkungsplatte 4 kondensieren und das kältere Wasser an der Aussenseite der Muffe abwärts fliesst. Die Strömungsgeschwindigkeit des längs der heissen Rippen des dünneren Zylinders aufsteigenden Wassers wird so bedeutend gesteigert.
Der Temperaturunterschied zwischen der Muffe 3 und dem dünnen Zylinder 1 und zwischen diesem und dem Kühlwasser wird verringert, wodurch die Anwendung eines höheren Druckes im Zylinder zulässig ist. Die grössere Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers hindert auch das Absetzen von Kesselstein, Schmutz u. dgl. auf der Oberfläche des inneren Zylinders. Bei sehr grossen Maschinen kann der Querschnitt der Rippen 2 des inneren Zylinders durch Ansätze 7 vergrössert werden (Fig. 4). Dies wäre nicht möglich, wenn der Unterschied zwischen der Temperatur des inneren Zylinders 1 und dem Rand der Rippen 2, auf die die Muffe 3 aufgepasst ist, beträchtlich wäre. Denn die Unmöglichkeit, sich gegen aussen auszudehnen, würde bei beträchtlichem Temperaturunterschied dieser Teile eine Beschädigung des inneren Zylinders zur Folge haben.
Die Ausbildung nach Erfindung ermöglicht daher die Verstärkung der Enden der Rippen 2 ohne Nachteile für den Zylinder.
'Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung trägt die Muffe 3 einen Ansatz 3a, in Anpassung an die Form der Verbrennungskammer. Die Muffe besitzt wieder regelmässige Form, so dass sie leicht herstellbar ist und nicht nur radiale, sondern auch axiale Beanspruchungen aufnehmen kann, da sie mittels Ankerbolzen 8, deren T-förmige Köpfe 8a in Schlitze 9 der Rippen greifen, mit diesen verbunden ist. Die Bolzen werden mit ihren Köpfen in die Schlitze 9 der Rippen vor dem Aufpassen der Muffe eingesetzt. Die Sicherung der Muffe in axialer Richtung erfolgt mittels auf den Schraubenbolzen 8 geschraubten Muttern 10. Eine weitere Sicherung der Muffe 3 in axialer Richtung kann mittels durchgehender Schraubenbolzen 10 erreicht werden (in Fig. 3 in unterbrochenen Linien angedeutet), die in das Kühlwasser tauchen.
Fig. 5 zeigt die Anordnung mehrerer miteinander zusammenhängender Muffen 3, 3 b zur Anpassung an die verlängerte Form des Verbrennungsraumes. Diese Konstruktion ermöglicht die Anwendung eines höheren Druckes im Verbrennungsraum des Zylinders.