DE737285C - Seal between cylinders and control ring of air-cooled internal combustion engines with star-shaped, rotating or fixed cylinders - Google Patents

Description

Dichtung zwischen Zylindern und Steuerring von luftgekühlten Brennkraftmaschinen mit sternförmig angeordneten, umlaufenden oder feststehenden Zylindern Die Erfindung betrifft die Ausbildung der Dichtung zwischen Zylindern und Steuerring von mehrzylindrigen, ventillosen Brennkraftmaschinen mit sternförmig angeordneten, umlaufenden oder feststehenden Zylindern, deren Steuerung durch einen mit Einlaß- und Auslaßöffnungen versehenen Steuerring erfolgt. Bei derartigen Maschinen muß zwischen den Zylindern und dem Steuerring eine möglichst vollkommene Abdichtung erfolgen, und dies geschieht bei den bekanntgewordenen Bauarten solcher Maschinen mit Hilfe von Dichtungskörpern, die gegenüber dem Zylinder beweglich sind und durch die Fliehkraft, den Gasdruck oder auf andere Weise gegen die Dichtungsflächen des Steuerrings gepreßt werden.Seal between cylinders and control ring of air-cooled internal combustion engines with star-shaped, rotating or fixed cylinders. The invention relates to the design of the seal between the cylinders and control ring of multi-cylinder, Valveless internal combustion engines with star-shaped, rotating or stationary Cylinders, the control of which is provided by an inlet and outlet port Control ring takes place. In such machines, between the cylinders and the Control ring as perfect a seal as possible, and this happens at the well-known types of such machines with the help of sealing bodies, which are movable with respect to the cylinder and due to the centrifugal force, the gas pressure or otherwise pressed against the sealing surfaces of the control ring.

Bei-den bekanntgewordenen Bauarten werden die Dichtungskörper als zylindrische Hohlkörper ,ausgeführt, die mit ihren Außenfläche% an den Innenflächen der als verengte zylindrische Ansätze der Zylinder ausgebildeten Verbrennungsräume der Zylinder gleitend geführt sind und sich mit ihren äußeren Stirnflächen an den Dichtungsflächen des Steuerrings anlegen. Hierbei befinden sich: die Dichtungskörper im Innern des Verbrennungsraumes, der dadurch eine für die Verbrennung ungünstige Gestalt erhält. Die Wärmeabfuhr nach außen wird gerade in diesen durch Wärme am höchsten beanspruchten Teilen der Maschine durch die Dichtungskörper stark behindert und diese selbst durch: Wärme, die nur schwer wieder abgeführt werden kann, so hoch beansprucht, da.ß mit Rücksicht auf ihre Formbeständigkeit und damit die Dichtheit der Steuerungseinrichtung die Zylinder nicht voll ausgenutzt werden können, was zu einer Verringerung der Maschinenleistung führt.In the designs that have become known, the sealing bodies are called cylindrical hollow bodies, executed with their outer surface% on the inner surfaces the combustion chambers designed as narrowed cylindrical extensions of the cylinders the cylinder are slidably guided and their outer end faces on the Place the sealing surfaces of the control ring. Here are: the sealing bodies inside the combustion chamber, which is a disadvantage for combustion Takes shape. The heat dissipation to the outside is due to heat in these areas Highly stressed parts of the machine are severely hindered by the sealing body and this itself through: heat, which is difficult to dissipate again, so high claims that with regard to their dimensional stability and thus the tightness the control device does not fully utilize the cylinders will which leads to a reduction in machine performance.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die mit gleichbleibendem Innendurchmesser bis zum Steuerring durchlaufenden Zylinder mit sich fast über ihre ganze Länge erstrekkenden, verschieblichen Hülsen zu umgeben. Dabei ist aber praktisch neben einem hohen Gewichtsaufwand auch die Dichtung an den Abdichtungsflächen infolge ihres großen Durchmessers nicht erreichbar, und insbesondere wird hierbei die. Wärmeabfuhr der Zylinder auf der sich über den ganzen Hubraum erstreckenden Länge der Hülse stark beeinträchtigt. Andere Vorschläge zeigen die Anordnung von Hiifsdichtungsbüchsen, we'che die Verbrennungsräume umschließen, ohne daß jedoch wegen der umständlichen Ausbildung der Eiiize:tei'e eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet wird, ebenso wie bei bekannten Ausführungen mit Wasserkühlung, bei welchen, und zwar insbesondere bei Ausführungen mit umlaufendem Zylinderstern, infolge zu großer Umständlichkeit im Aufbau nicht die nötige Betriebssicherheit erzielt werden kann.It has also been proposed that those with a constant inner diameter Cylinders running through to the control ring and extending over almost their entire length, to surround sliding sleeves. But this is practical in addition to a high weight expenditure nor the seal on the sealing surfaces due to their large diameter achievable, and in particular the. Heat dissipation of the cylinder on the severely impaired the length of the sleeve extending over the entire displacement. Other proposals show the arrangement of auxiliary sealing sleeves, which the combustion chambers without, however, because of the cumbersome training of the egg: tei'e sufficient heat dissipation is ensured, as is the case with known designs with water cooling, in which, and in particular in the case of versions with a circulating Cylinder star, not the necessary operational reliability due to too much difficulty in construction can be achieved.

Die Erfindung bezieht sich auf luftgekühlte :.Maschinen der beschriebenen Gattung und hetrifft eine Ausführungsform, welche auf Grund eingehender `'ersuche und Erprobungen allen Anforderungen in bezug ,auf Dichtheit, Wärmeabfuhr und geringen Gewichtsaufwand bei genügender Dichtung zwischen Zylindern und Steuerring gewährleistet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Dichtungskörper die die Brennräume bildenden, gegenüber den Zylindern in bekannter Weise verengten Ansätze derartig umschließend angeordnet sind, daß ihre Außenfläche dem Kühlluftstrom ungehindert ausgesetzt ist.The invention relates to air-cooled: machines of the type described Genus and refers to an embodiment, which on the basis of detailed `` 'request and tests all requirements in terms of tightness, heat dissipation and low Weight expenditure guaranteed with a sufficient seal between cylinders and control ring. This is achieved according to the invention in that the sealing body forms the combustion chambers forming approaches that are narrowed in relation to the cylinders in a known manner are arranged encircling that their outer surface unhindered the flow of cooling air is exposed.

Die Verbrennungsräume der Zylinderwerden hierbei völlig frei von störenden Bauteilen, und die Dichtungskörper selbst werden nur noch an kleinen Teilen oder überhaupt nicht unmittelbar durch die Verbrennungsgase beansprucht. Sie nehmen Wärme nicht mehr unmittelbar bei der Verbrennung auf, sondern im wesentlichen unter Zwischenschaltung der von ihnen umschlossenen Zylinderwand und können die Wärme leicht nach außen abgeben. Die Abdichtung der Dichtungskörper gegenüber den von ihnen umschlossenen verengten Ansätzen erfolgt vorteilhaft in bekannter Weise durch einen oder mehrere Dichtungsringe, die eine Verschiebung der Dichtungskörper in Richtung der Zylinderachsen erlauben. Solche Dichtungsringe liegen bei der vorliegenden Bauart nicht im Strom der Verbrennungsgase und sind daher vor Verschmutzen und Festsetzen geschützt.The combustion chambers of the cylinders are completely free of disruptive Components, and the sealing body itself are only on small parts or not at all directly stressed by the combustion gases. You take warmth no longer immediately during the combustion, but essentially with the interposition the cylinder wall enclosed by them and the heat can easily escape to the outside hand over. The sealing of the sealing body against those enclosed by them constricted approaches are advantageously carried out in a known manner by one or more Sealing rings that displace the sealing body in the direction of the cylinder axes allow. Such sealing rings are not in the current in the present design of the combustion gases and are therefore protected from contamination and accumulation.

Die Dichtungskörper können gemäß der Erfindung im Anschluß an die die Dichtungsflächen tragenden Flanschen noch nach innen gerichtetae Ansatzringe aufweisen, welche derart mit ringförmigen Nuten versehen sind, daß nahe an die Dichtungsfläche des Steuerringes heranreichende Kämme entstehen, durch welche mit der Dichtungsfläche enge Spalten mit nachfolgenden weiteren Ringräumen gebildet werden. Durch diese Spalten wird eine starke Drosselung der Verbrennungsgase erzielt, bevor diese an di° Dichtungsflächen zwischen Steuerring und Dichtungsflansch herantreten.The sealing body can according to the invention following the the flanges carrying the sealing surfaces are directed inwards have which are provided with annular grooves that close to the sealing surface of the control ring reaching ridges arise through which with the sealing surface narrow gaps are formed with subsequent further annular spaces. Through this Columns, a strong throttling of the combustion gases is achieved before this Approach the sealing surfaces between the control ring and the sealing flange.

Die die Brennräume bildenden verengten Ansätze können an ihrem oberen Ende atill#.2n eine ringförmige Ausnehmung aufweisen, welche den nach innen gezoger.cn Flansch des Dichtungskörpers aufnimmt und innen bis nahe an die Dichtungsfläche des Steuerungsringes herangezogen ist, so dal') die Verbrennungsgase, bevor sie an diL Dichtungsflächen zwischen Steuerring und Dichtungskörper gelangen, durch verh.ältni#,mäl3ig enge Drosselspalten hindurchtreten müssen.The narrowed approaches forming the combustion chambers can be at their upper At the end of atill # .2n have an annular recess, which the inwardly drawn.cn The flange of the sealing body receives and inside up close to the sealing surface of the control ring is used, so dal ') the combustion gases before they reach diL sealing surfaces between the control ring and the sealing body relatively narrow throttle gaps must pass through.

Die Drosselung der Verbrennungsgase kann erfindungsgemäß auch dadurch erreicht oder verbessert werden, daß in dem Raum zwischen Steuerring und den zylindrischen Ansätzen im Innern der Dichtungskörper in gewissen Grenzen bewegliche Hilfsringe angeordnet «-erden, die an den Wänden der Verbrennungsräume oder an den Dichtungskörpern gleitend geführt sind.According to the invention, the throttling of the combustion gases can also be achieved thereby achieved or improved that in the space between the control ring and the cylindrical Approaches inside the seal body, movable auxiliary rings within certain limits arranged «-earths on the walls of the combustion chambers or on the sealing bodies are sliding.

In den Abb. i bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele für die Ausbildung gemäß -der Erfindung gezeigt.In Figs. I to 5 are different embodiments for the Training according to the invention shown.

Bei der Ausführung nach Abh. i weist der Zylinder i, in welchem sich der Kolben a befindet, in bekannter Weise einen verengten zylindrischen Ansatz 3 auf, welcher einen von zur Dichtung dienenden Teilen völlig freien Verbrennungsraum umschließt. Cber dem zylindrischen Ansatz ist ein Schnitt durch den Steuerring .i, welcher von den Armen 5 und 6 getragen wird, dargestellt. Der zylindrische Ansatz 3 wird von dein Dichtungskörper ; umschlossen, welcher an seiner Innenfläche mit Hilfe der bekannten Dichtungsringe S gegenüber dem zylindrischen Ansatz 3 abgedichtet ist. Der Dichtunskörper ; hat an seinen äußeren Stirnflächen' einen Dichtungsflansch 9, mit welchem er beim Umlauf der Zylinder durch den Gasdruck und die Fliehkraft gegen die Dichtungsflächen i o des Steuerringes .l gepreßt wird. Der Verl)rennungsraum hat eine äußerst einfache und damit günstige Gestalt, und der Dichtungskörper befindet sich mit seinem größten Teil nicht im Bereich der heißen Verbrennungsgase. Seine Außenflächen sind ungehindert dem Kühlluftstrom ausgesetzt, so daß er Wärme im wesentlichen nur unter Vermittlung der Brennraumwände aufnimmt und diese leicht nach außen abführen kann.In the execution according to Dep. I, the cylinder i, in which the piston a is located, in a known manner, a narrowed cylindrical extension 3 on, which has a combustion chamber that is completely free of parts used for sealing encloses. Above the cylindrical attachment is a section through the control ring .i, which is carried by arms 5 and 6 is shown. The cylindrical approach 3 is made of your seal body; enclosed, which on its inner surface with Sealed with the aid of the known sealing rings S with respect to the cylindrical extension 3 is. The sealing body; has a sealing flange on its outer end faces 9, with which he rotates the cylinder through the gas pressure and the centrifugal force is pressed against the sealing surfaces i o of the control ring .l. The exit room has an extremely simple and therefore favorable shape, and the sealing body is located For the most part, it is not in the area of hot combustion gases. His Outer surfaces are freely exposed to the flow of cooling air, so that it is essentially heat only picks up with the mediation of the combustion chamber walls and easily dissipates them to the outside can.

Bei der Ausführung nach Abb.. 2 sind die, Dichtungsflächen i o des in diesem Fall hohl ausgeführten Steuerringes ,4 kugelig ausgebildet. Der Dichtungskörper 7 hat an seinem äußeren Umfang Kühlrippen i i. Der Flansch 9. ist mit einem nach innen gerichteten Ansatzring 12 versehen, in welchen kreisförmige Nuten 12' eingedreht sind, so daß die Verbrennungsgase vor ihrem Herantreten an die Dichtungsflächen io zwischen Steuerring q. und Dichtungsflansch 9 gedrosselt werden.In the design according to Fig. 2, the sealing surfaces are i o des in this case hollow control ring, 4 is spherical. The seal body 7 has cooling fins i i on its outer circumference. The flange 9th is with one after provided inwardly directed shoulder ring 12, in which circular grooves 12 'screwed are so that the combustion gases before they approach the sealing surfaces ok between control ring q. and sealing flange 9 are throttled.

Bei der Bauform nach Abb.3 ist der zylindrische Ansatz 3 an seinem oberen Ende außen mit einer ringförmigen Ausnehmung 3' zur Aufnahme des nach innen gezogenen Flansches 9 des Dichtungskörpers 7 versehen und reicht innen nahe bis an die Dichtungsfläche i o des Steuerringes q. heran. Die Verbrennungsgase werden in dem entstehenden engen Spalt vor ihrem Herantreten an die Dichtungsfläche i o stark gedrosselt.In the design according to Fig.3, the cylindrical extension 3 is on his upper end outside with an annular recess 3 'for receiving the inside drawn flange 9 of the sealing body 7 and extends inside close to to the sealing surface i o of the control ring q. approach. The combustion gases are in the resulting narrow gap before they approach the sealing surface i o strongly throttled.

Abb. q. zeigt einen Hilfsring U', der gleitend an einer Innenfläche des Dichtungskörpers 7 geführt ist, während bei der Ausführung nach Abb. 5 der Hilfsring 13" an einer Außenfläche des zylindrischen Ansatzes 3 des Zylinders gleitend geführt ist.Fig.q. shows an auxiliary ring U 'sliding on an inner surface of the sealing body 7 is guided, while in the embodiment according to Fig. 5, the auxiliary ring 13 ″ slidably guided on an outer surface of the cylindrical extension 3 of the cylinder is.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE i. Dichtung zwischen Zylindern und Steuerring von luftgekühlten Brennkraftmaschinen mit sternförmig angeordneten, umlaufenden oder feststehenden Zylindern, deren Brennräume in gegenüber den Zylindern verengten zylindrischen Ansätzen angeordnet sind, an denen durch Dichtungsringe abgedichtete, zylindrische Dichtungskörper gleiten, die sich mit einem Dichtflansch: gegen den feststehenden oder umlaufenden Steuerring ,anlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskörper (7) die verengten zylindrischen Ansätze (3) umschließend derartig angeordnet sind, daß ihre Außenfläche ungehindert dem Kühlluftstrom ausgesetzt ist. PATENT CLAIMS i. Seal between cylinders and control ring of air-cooled internal combustion engines with star-shaped, rotating or stationary cylinders, the combustion chambers of which are arranged in cylindrical extensions that are narrowed compared to the cylinders, on which cylindrical sealing bodies, sealed by sealing rings, slide with a sealing flange: against the stationary or rotating Control ring, characterized in that the sealing bodies (7) are arranged surrounding the narrowed cylindrical extensions (3) in such a way that their outer surface is exposed unhindered to the flow of cooling air. 2. Dichtungskörper für Maschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (9) des Dichtungskörpers (7) mit einem nach innen gerichteten, Ansatzring (12) versehen ist, in welchem kreisförmige Nuten (12') eingedreht sind, durch, welche die Verbrennungsgase vor ihrem Herantreten an die Dichtungsflächen zwischen Steuerring (q.) und Dichtungsflansch: (9) gedrosselt werden. 2. Sealing body for machines according to claim i, characterized in that the Flange (9) of the sealing body (7) with an inwardly directed shoulder ring (12) is provided, in which circular grooves (12 ') are screwed, through which the combustion gases before they reach the sealing surfaces between the control ring (q.) and sealing flange: (9) are throttled. 3. Dichtungskörper für Maschinen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Brennräume bildenden, gegenüber dem Zylinderdurchmesser verengten zylindrischen Ansätze (3) außen am oberen Ende eine der Aufnahme des nach innen gezogenen Flansches (9) des Dichtungskörpers (7) dienende ringförmige Ausnebmung (3') aufweisen und ihr innerer Teil bis nahe an die Dichtungsfläche des Steuerringes (q.) herangezogen ist. ¢. Dichtungskörper für Maschinen nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen Steuerring (¢) und den zylindrischen Ansätzen (3) irn Innern der Dichtungskörper (7) liegende Hilfsringe (13' oder 13") angeordnet sind, die an dem Dichtungskörper (7) oder an den zylindrischen Ansätzen (3) der Zylinder gleitend geführt sind.3. Sealing bodies for machines according to claim i or 2, characterized in that the combustion chambers forming compared to the cylinder diameter narrowed cylindrical extensions (3) on the outside of the upper End one of the reception of the inwardly drawn flange (9) of the sealing body (7) serving ring-shaped recess (3 ') and their inner part to close is pulled against the sealing surface of the control ring (q.). ¢. Seal body for machines according to claim i to 3, characterized in that in the space between Control ring (¢) and the cylindrical lugs (3) inside the seal body (7) horizontal auxiliary rings (13 'or 13 ") are arranged on the sealing body (7) or on the cylindrical lugs (3) of the cylinder are slidably guided.