Vorrichtung zum Dichten und Schmieren von Kolben mit Labyrinthdichtungs-Ringrinnen
für Brennkraftmaschinen. Bei Kolbenmaschinen ist es bekannt, im Kolbenumfange vorgesehene
Ringrinnen als t.abyrinthdichtung zu benutzen. Bei Kolben mit Kolbenringen hat man
andererseits die Kolbenringnuten durch Kanäle an den Verbrennungsraum angeschlossen,
um die Kolbenringe mittels Gasdruckes an die Zylinderwandung anzudrücken.Device for sealing and lubricating pistons with labyrinth sealing ring grooves
for internal combustion engines. In piston engines, it is known to provide piston circumference
To use annular grooves as a labyrinth seal. With pistons with piston rings one has
on the other hand, the piston ring grooves are connected to the combustion chamber by ducts,
to press the piston rings against the cylinder wall by means of gas pressure.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bei einer Maschine mit
gegeneinander sich verdrehendem Zylinder und Kolben als I.abyrititlidichtung Ringrinnen
im Kolben
vorgesehen und Ölzuführungskanäle vom Rande des Kolbenbudens
zu diesen Rinnen geführt sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß
im Gegensatz zu der bei nur achsialer Bewegung zwischen Kolben und Zylinder entstehenden
Olzerreibung, die die Schmierfähigkeit und Dichtheit stark beeinträchtigt, hier
eine dauernde Wälzbewegung der Ölkörperchen eintritt, die das Öl vor Zersetzung
schützt, so daß die durch die Verbindungskanäle vom Verbrennungsraume her dauernd
gut mit 01 versorgten Ringrinnen eine hochwertige Laby rinthdichtung selbst
gegenüber hohen Drucken ergeben und zugleich besonders leichter Lauf des Kolbens
sichergestellt ist.The essence of the invention is that in a machine with a cylinder and piston rotating against each other, annular grooves are provided as an abyrititlidichtung in the piston and oil supply channels are led from the edge of the piston neck to these grooves. The advantage of this configuration is that, in contrast to the oil friction occurring with only axial movement between the piston and cylinder, which greatly affects the lubricity and tightness, a permanent rolling movement of the oil bodies occurs here, which protects the oil from decomposition so that the through the connecting channels permanently good result from the combustion space with her 01-supplied ring grooves a quality Laby rinthdichtung even to high pressures and at the same time easy and smooth running of the piston is ensured.
Eine wertvolle Einzelheit ergibt sich, wenn der Kolben selbst sich
um seine Achse dreht und in seinem Boden eine Randrinne angebracht ist, von der
aus die Ölkanäle zu den Ringrinnen der Labyrinthdichtung führen. Auf diese Weise
wird das Öl vom Kolbenboden besonders rasch abgeschleudert und am Rande aufgefangen,
so daß es schnell und restlos zu den Labyrinthrinnen kommt, also dem Einfluß der
Wärme im Arbeitsraume besonders schnell entzogen und dementsprechend bei besonders
guter Schmier-und Dichtungsfähigkeit erhalten wird. Bei genügender Schleuderwirkung
kann auch ein Kolben mit hohlem Boden Verwendung finden, der die vom Standpunkte
guter Verbrennung gewünschte Annäherung an einen kugeligen oder wenigstens ausgerundeten
Verbrennungsraum ergibt, aber beim -Nichtvorhandensein der Schleuderwirkung zu unzulässigen
Ölansammlungen führen würde.A valuable detail arises when the piston itself rotates around its axis and an edge groove is made in its bottom, from which the oil channels lead to the annular grooves of the labyrinth seal. In this way, the oil is thrown off the piston crown particularly quickly and caught at the edge, so that it reaches the labyrinth grooves quickly and completely, so the influence of the heat in the working area is withdrawn particularly quickly and is accordingly retained with particularly good lubricating and sealing properties. If the centrifugal effect is sufficient, a piston with a hollow bottom can also be used, which gives the approximation to a spherical or at least rounded combustion chamber, which is desired from the standpoint of good combustion, but would lead to inadmissible oil accumulations in the absence of the centrifugal effect.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiele
einer Brennkraftinaschine mit um ihre Achse umlaufendem Zylinder, und zwar im Längsschnitt.The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment
an internal combustion engine with a cylinder rotating around its axis, in longitudinal section.
Der Zylinder i nebst Boden a, der die Gestalt einer Wulstfläche mit
kürzester Krümmung hei 3 nahe dem Zylinderumfang und schlankster Krümmung bei .I
nahe der Zylinderachse besitzt, enthält einen Kolben 5, dessen Bodenfläche 6 hohl
verläuft. In der Mitte des Zylinderbodens z sitzt eine Zündkerze 7. Zur Steuerung
der Ein- und Auslässe ist der Zylinder um seine Achse drehbar gelagert und von einem
Führungsring 8 umgeben, der die am Umfange liegenden Ein-und Auslaßöffnungen g infolge
Drehung des Zvlinders i steuert. Ein Kegelräderpaar io ergibt von der Kurbelwelle
i i her den Drehantrieb des Zylinders; durch kugelige Ausführung des Kolbenzapfens
12 ist dem Kolben ein (verlangsamtes) Mitumlaufen mit der Zylinderumdrehung ermöglicht,
soweit ihn die Wandungsreibung mitnimmt; dadurch wird übermäßige Kolbenreibung erspart
und die Gaswirbelbildung im Verbrennungsraume begünstigt. Ein feststehender Mantel
13 nebst Kopf 14 vereinigt den Zylinder unter Zwischenschaltung von nicht dargestellten
Kugellagern mit dem Kurbelgehäuse.The cylinder i together with the bottom a, which has the shape of a bead surface
The shortest curvature is called 3 near the cylinder circumference and the slimmest curvature at .I
possesses near the cylinder axis, contains a piston 5, the bottom surface 6 of which is hollow
runs. In the middle of the cylinder base z there is a spark plug 7. For control purposes
the inlets and outlets, the cylinder is rotatably mounted about its axis and from one
Surrounding guide ring 8, which the circumferential inlet and outlet openings g as a result
Rotation of the cylinder i controls. A pair of bevel gears io results from the crankshaft
i i her the rotary drive of the cylinder; due to the spherical design of the piston pin
12 the piston is enabled (slowed down) to rotate with the cylinder rotation,
as far as the wall friction takes it with it; this saves excessive piston friction
and promotes gas vortex formation in the combustion chamber. A fixed coat
13 and head 14 combine the cylinder with the interposition of not shown
Ball bearings with the crankcase.
Der Kolben 5 enthält außen Ringrinnen 15 als Labyrinthdichtung; Kanäle
16, die in den Enden der Kolbenrippen 17 entlanglaufen, verbinden diese Rinnen mit
einer Randrinne 18 des Verbrennungsraumes. Das sich im Verbrennungsraum ansammelnde
01
gelangt auf den Kolbenboden und von hier infolge der Fliehkraft zur Randrinne
i8 und von dort in die Kanäle 16 und die Ringrinnen 15, so daß sich in diesen eine
wirbelnde Öl- und Gasmenge ergibt, die gut dichtend wirkt, insbesondere indem die
kelativdrehung zwischen Kolben und Zylinder .noch weitere Durchw irbelung ermöglicht.The piston 5 contains on the outside annular grooves 15 as a labyrinth seal; Channels 16, which run along the ends of the piston ribs 17, connect these channels with an edge channel 18 of the combustion chamber. The accumulating in the combustion chamber 01 reaches the piston head and from here due to the centrifugal force to the edge gutter i8 and from there into the channels 16 and the annular grooves 15, thus resulting in that a swirling oil and gas amount effective well seal, in particular in that the relative rotation between piston and cylinder enables further swirling.