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" Perfectionnements apportés aux moteurs à explosion'
La présente invention est relative on moteur polycylindrique à explosion (explosion ou combas- tion), avec cylindres tournants ou fixes, disposés en étoile, dont la distribution est assurée par Lui tiroir annulaire comprenant des lumières d'admission et des lumières d'échappement. Les cylindres et le tiroir annulaire sont animés périodiquement d'an mou- vement relatif, de façon que les lumières du tiroir et les lumières correspondantes des cylindres coin- cident aux moments correspondant aux périodes ou aux cycles .
Ainsi, pendant la course d'aspiration et d'échappement, une lumière du tiroir coïncide avec
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la lumière correspondant au cycle d'un des cylindres, et, par contre, pendant la course de compression et de combustion, la lumière du cylindre est recouverte par une partie pleine du tiroir annulaire.
Dans les moteurs à combustion de ce genre, le tiroir annulaire et les cylindres doivent être mu- nis d'un dispositif d'étanchéité aussi parfait que possible. On n'a pas réussi jusqu'ici à trouver Lino solution satisfaisante de ce problème, et l'inven- tion a trait, en première ligne, à un dispositif d'étanchéité perfectionné, prévu pour les cylindres et le tiroir.
Selon l'invention, on atteint ce but en disposant, sur les ouvertures des cylindres, des corps ou boites d'étanchéité élastiques, pressés contre le tiroir annulaire avec une pression régla- ble, puis en établissant, entre les cylindres, des patins élastiques, servant comme garniture d'étan- chéité pour le tiroir annulaire. Pour obtenir une étanchéité plus parfaite, on peut réaliser les sur- faces des boites d'étanchéité et des patins en con- tact avec le tiroir annulaire sous la forme sphéri- que. Selon une forme de réalisation de l'invention la pression de surface exercée sur les patins d'é- tanchéité glissants/est réglée par le fait qu'on éta- blit les patins sur des tiges réglables.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exem- ple, des formes différentes de construction d'un moteur à explosion établi conformément à l'inven- tion.
La fige 1 montre, en coupe longitudinale axiale et partielle, un. des cylindres du moteur, avec la conduite de mélange et les organes de commande.
La fig. 2 est une vue de côté, à plus petite
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â1.1.a. InC1:út<I:1.111J la Llid1!tll:litd.tHl gaz o y 1 Indues dix moteur, figure où sont également représentés les organes d'équilibrage des patins, assurant l'étan- chéit du tiroir annulaire .
La fige 3 est une coape saivant 3-3 fig. 1 et montre la tête da cylindre et la garniture d'étanché- ité da tiroir annulaire.
Les fig. 4 et 4a sont des coupes analogues des autres formes constructives de la garniture d'étan- chéité da tiroir annulaire.
Les fig. 5 et 6 montrent la disposition des ailettes de refroidissement , dont les parties pleines da tiroir annalaire sont représentées en coape verticale et en plan. les fig. 7 et 8 sont des vues analogues, mon- trant les ailettes qui couvrent les lumières d'é- chappement da tiroir annulaire.
Le moteur à explosion, représenta sur les dessins, à titre d'exemple, comporte, à la manière connue, plusieurs cylindres 1 disposés en étoile (fig. 1 et 2) et tournant autour de l'arbre princi- pal 2. La distribution est obtenue par an tiroir annulaire 3, de la forme représentée , qui tourne dans le même sens que le cylindre 1. Le tiroir annu- laire 3 est rendu solidaire, par des rayons 4, d'un carter fermé 3 pour la transmission de l'arbre-mani- velle. L'arbre commandé 6 est solidaire des cylin- dres 1, de façon qu'il paisse recevoir une commande directe.
Il y a, entre le nombre de tours da tiroir
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annulaire et des cylindres, an rapport fixe, qui dépend du nombre des cylindres et du nombre des
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coasses . Par le choix de ce rapport, on peut assurer que les parties pleines, ainsi que les ou- vertures du tiroir annulaire 3 ( l'ouverture 7 cor- respondant à Inspiration étant seule représentée sur la fig. 1), coincident constamment, selon les courses, avec les ouvertures des cylindres 1, aux moments voulus.
Dans ce but, une transmission appropriée est interposée entre le carter 5, relié solidairement avec le tiroir annulaire 3, et les cylindres 1. Le carter 5 est muni d'agio couronne 8, dentée intérieu- renient et avec laquelle engrène une roue dentée 9, qui peut librement tourner autour de son axe. cette roue dentée engrène avec une autre roue dentée 10 dont l'arbre 11 est tourillonné dans une cloison 12 rendue solidaire de l'arbre commandé 6 et des cylin- dres 1. Sur l'arbre 11 est fixée une roue dentée plus grande 13, qui engrène avec une partie dentée 14 de l'arbre fixe 2. Le rapport de multiplication de la transmission 8,9, 10, 13, 14 doit être choisi en conformité avec les conditions, précitées.
Dans la forme de réalisation du moteur à explo- sion, donnée à titre d'exemple, chaque cylindre 1 comprend une seule lumière 15, située à l'extrémité supérieure du cylindre . Ladite lumière est détermi- née par une sorte de col 16 (fig. 1 et 3) qui con- tient des organes d'étanchéité pour le tiroir annu- laire 3. Dans les formes de réalisation montrées sur les fige 1, 3, 4 et 4a, on se sert, pour assu- rer 1,'étanchéité du tiroir annulaire, d'un anneau d'étanchéité, logé dans le col 16, de manière à s'y déplacer' librement,-, et la pression avec laquelle il s'applique contre le tiroir annulaire est, suivant l'invention, réglable.
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Dans les formes de réalisation montrées sur les fig. 1 et 3, ce but est atteint en logeant l'anneau
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CPétUlléJl1é1té 111 dans une rainure lu ménagée daim .Le col 16, de façon qu'il pusse y glisser librement,
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rainure 18 dans laquelle l'anneau dîdtanchéitê est supporté par un ressort 19, dont la pression peut être réglée au besoin.
La fig. 4 montre une variante de cette forme de
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t'/111I3Ublon du dispositif dî6tan(;Ilêilél dane laquel- le l'anneau d'étanchéité ost enfilé dans le col 16 et sa surface interne comprend, entre ses extrémités, deux surfaces coniques 20. Ainsi, sur l'anneau d'é- tanchéité s'exerce une pression dont l'intensité est déterminée par la différence entre la pression s'exer- çant sur toute la surface, de section x, correspon- dant à l'intérieur du cylindre et celle s'exerçant sur toute la surface conique, de section y, corres- pondant à l'anneau d'étanchéité, la pression résultan- te étant ainsi susceptible d'être ajustée constam- ment aux conditions particulières par le choix de l'inclinaison des surfaces coniques 20.
Dans la forme de réalisation montrée sur la fig. 4a, le moteur comporte aussi, extérieurement à l'anneau d'étanchéité 17, mobile dans l'intérieur d'une partie de col 16,an autre anneau d'étanchéité 17a, qui entoure cette partie de col 16 et peut y glisser librement, et, en outre, peut être serré avec une pression réglable contre le tiroir annulaire 3.
Dans la forme de réalisation montrée à titre d'exem- ple, cette pression réglable est obtenue par une lame-ressort 19a, reliée, par lune de ses extrémi- tés, à des patins''31, qui seront décrits en détail
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dans ce qui sait, et s'appliquant, par son antre extrémité, contre la partie inférieure de l'anneau. d'étanchéité 17a. Par ce dispositif, une étanchéité encore plus parfaite est obtenue.
La pression d'application de l'anneau, d'étan-
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ch61td 17a potit 6tro r>601icÓo par tl'fllltrou itioyono analogues, par exemple par des ressorts en spirale.
Les expériences, auxquelles s'est livré l'in-
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venteur, ont montré que, du -'-lit que l'anneau, d'étan- chéité 17 ne peut se déplacer que dans le sens axial, on ne peut pas obtenir une étanchéité parfaite, car il est nécessaire que l'anneau, d'étanchéité soit mobile aassi dans le sens de la périphérie. Dans ee but, les surfaces en contact de l'anneau, d'étanchéi- té 17 et da tiroir annulaire 3 sont réalisées sous forme . , sphérique (fig. 1); par suite, on peat être certain que l'anneaa d'étanchéité s'ajuste automa- tiquement dansions les sens, c'est-à-dire non pas seulement dans le sens axial, en se déplaçant sui- vant son axe , mais aussi dans le sens de la péri- phérie, en tournant autour dudit axe.
La rotation de l'anneau, d'étanchéité 17 autour de son axe peut être facilitée par des ailettes in- clinées 17b, disposées sur sa surface intérieure.
Par ces ailettes l'anneau d'étanchéité est mis en rotation, pendant le cyle d'aspiration et le cycle d'échappement alternativement dans les deux sens, de sorte que l'usure de l'anneau d'étanchéité est diminuée et sa durée augmentée.
Le tiroir annulaire doit être étanche non pas seulement aux cylindres, mais aussi entre les cy- lindros. Selon l'invention, on se sert, dans co but,
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des patins 21 (fig. 1 à 3). arrangés pour être li- brement mobiles et entourés par des manchons cylin- driques 22 qu'on leur fait comprendre, les parties de col 16, de sorte qu'ils sont guidés sur ces par- ties de col 16. Les patins forment, dans leur tota- lité, un anneau complet et sont pressés, par la for- ce cuntrifage, contre le tiroir annulaire, Mais on a trouvé que, si on laissait agir la force centri- fuge toute seule sur les patins, la pression exercée sur le tiroir annulaire ne serait pas toujours ani- forme, et ne correspondrait pas, dans toutes les circonstances , aux conditions de travail du mo- teur.
Il est préférable alors de faire réglable la pression despatins SI.
Sur la fig. 2, une forme d'un dispositif, qui peut servir comme dispositif de réglage pour les patins 21, est montrée titre d'exemple. Du bât 23 supportant les cylindres sont rendues solidaires, par les unes de leurs extrémités ,des barres radia- les 24. Chacun des patins sert d'artichlation, en 25 deux leviers 26, articulés, d'autre part, respec- tivement aux unes des extrémités de deux bras 27 en croix, articulés à l'extrémité libre de la bar- re 24 correspondante et munis, à leurs autres ex- trémités, de masses pesantes réglables. 27
Par le choix de la longueur des bras/, ainsi que de la valeur des masses peaantes 28 et que de la distance aux points d'articulation desdits bras, on peut facilement régler la pression d'appui des patins 21, en confoEmité avec les conditions exis- tantes.
Les surfaces des- patins 21, en contact avec les tiroirs annulaires 3, sont aussi réalisées sous la forme sphérique.
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Le mélange explosible est refoulé vers la 1u- mière d'aspiration 7 du tiroir annalaire 3, par l'arbre créas du moteur. Le mélange, en sortant de l'arbre, entre dans le carter fermé de l'arbre-mani- velle, d'où il est refoulé vers la lumière d'aspi- ration par un coude 29 (fig .1) et par les tuyaux d'aspiration 30. Les tuyaux d'aspiration sont reliés aux rayons 4, munis d'ouvertures appropriées, du ti- roir annulaire 3.
Le tiroir annulaire 3 est refroidi, à un cer- tain degré, par sa rotation même, mais il est préfé- rable d'adjoindre, sur ses parties pleines, des ai- lettes de refroidissement séparées. Les fige 5 et 6 montrent un. arrangement avantageux de ce ddsposi- tif de refroidissement. Sur la surface extérieure du tiroir annulaire 3, des ailettes de refroidisse- ment sont établies, on faisant corps ou. y étant rap- portées. Selon l'invention, ces ailettes ont la forme de sortes de pelles (fig. 6), de sorte que, entre deux ailettes, un canal 32 pour conduire l'air est formé.
Le tiroir annulaire tourne dans le sens
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dot: ±1 ôolioa j3, d'où t'6uu.lto tino aoplrntion do l'hier sur le côté extérieur dans le sens de la flèche 35 et son écoulement sur le .coté intérieur dans le sons de la flèche 34. ,omme on le voit, un renouvel- lement continu de l'air est donc obtenu par le dis- positif décrit, moyennant quai le refroidissement est considérablement augmenté.
Les fig. 7 et 8 montrent une forme de réalisa- tion de la fermeture des lumières d'échappement du tiroir annulaire 3. Selon l'invention, on dispose des corps de fermeture 36 sur lesdites lumières d'é-
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chappement, qui forment des cadres rectangulaires, dont les ouvertures 37 correspondent aux lumières d'échappement du. tiroir annulaire.' Les corps de fer- metare 36 comprennent, à l'intérieur de leur cadre, des ailettes 38, qai sont inclinées dans le sens con- traire aa sens de rotation da tiroir annulaire 3 (flèche 33).
pendant la rotation du tiroir annulai- re, an effet d'aspiration est produit par suite de l'agencement spécial des ailettes 38, qui aide à écarter les gaz d'échappement, et,en môme temps, est exercée ane pression sur les ailettes dans le sens
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'0 la t'ptniïion au 'olr filt1UL:l.letl.N;. ora titi! faul1He sa rotation.
Il va de soi que les ailettes 38 peuvent être disposées sur la lumière d'échappement elle-même du. tiroir annulaire 3.
On a décrit, dans ce qui précède, an moteur à explosion ; il est entendu cependant, que les dispo- sitifs représentés peuvent être également utilisés
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pour lesinotoars à combustion interne, moteurs Diesel, etc.. Dans ce bat, il n'est pas nécessaire d'appor- ter des modifications de principe à l'invention; il suffit de constituer les dispositifs perfectionnés d'une manière correspondant aux principes de travail
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du. moteur en question ,> a
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"Improvements to internal combustion engines"
The present invention relates to a polycylindrical combustion engine (explosion or combustion), with rotating or fixed cylinders, arranged in a star shape, the distribution of which is ensured by an annular slide comprising intake ports and exhaust ports. The cylinders and the annular slide are periodically animated with relative movement, so that the slots in the slide and the corresponding slots in the cylinders come together at the times corresponding to the periods or cycles.
Thus, during the suction and exhaust stroke, a light in the spool coincides with
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the light corresponding to the cycle of one of the cylinders, and, on the other hand, during the compression and combustion stroke, the light of the cylinder is covered by a solid part of the annular slide.
In combustion engines of this kind, the annular slide and the cylinders must be provided with as perfect a sealing device as possible. Lino has so far not been able to find a satisfactory solution to this problem, and the invention relates, firstly, to an improved sealing device, provided for the cylinders and the spool.
According to the invention, this object is achieved by arranging, on the openings of the cylinders, elastic sealing bodies or boxes, pressed against the annular slide with an adjustable pressure, then by establishing, between the cylinders, elastic pads. , serving as a seal for the annular drawer. To obtain a more perfect seal, the surfaces of the sealing boxes and the pads can be made in contact with the annular slide in the spherical form. According to one embodiment of the invention the surface pressure exerted on the sliding sealing pads / is regulated by the fact that the pads are placed on adjustable rods.
The accompanying drawings show, by way of example, different forms of construction of an internal combustion engine constructed in accordance with the invention.
Fig. 1 shows, in axial and partial longitudinal section, a. cylinders of the engine, with the mixture line and the controls.
Fig. 2 is a side view, smaller
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â1.1.a. InC1: út <I: 1.111J the Llid1! Tll: litd.tHl gas o y 1 Indues ten engine, figure where the balancing members of the pads are also represented, ensuring the seal of the annular slide.
Fig. 3 is a saivant coape 3-3 fig. 1 and shows the cylinder head and the annular drawer seal.
Figs. 4 and 4a are similar cross sections of the other constructive forms of the seal of the annular drawer.
Figs. 5 and 6 show the arrangement of the cooling fins, of which the solid parts of the annular drawer are shown in vertical coape and in plan. figs. 7 and 8 are similar views, showing the fins which cover the exhaust ports of the annular drawer.
The internal combustion engine, shown in the drawings, by way of example, comprises, in the known manner, several cylinders 1 arranged in a star (fig. 1 and 2) and rotating around the main shaft 2. The distribution is obtained by an annular slide 3, of the shape shown, which rotates in the same direction as the cylinder 1. The annular slide 3 is made integral, by spokes 4, with a closed casing 3 for the transmission of l 'tree-crank. The controlled shaft 6 is integral with the cylinders 1, so that it can receive a direct control.
There are, between the number of turns in the drawer
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annular and cylinders, a fixed ratio, which depends on the number of cylinders and the number of
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croaks. By choosing this ratio, it can be ensured that the solid parts, as well as the openings of the annular drawer 3 (the opening 7 corresponding to Inspiration being the only one shown in fig. 1), constantly coincide, according to the requirements. strokes, with the openings of the cylinders 1, at the desired times.
For this purpose, an appropriate transmission is interposed between the casing 5, integrally connected with the annular slide 3, and the cylinders 1. The casing 5 is provided with agio crown 8, internal toothed and with which meshes a toothed wheel 9. , which can freely rotate around its axis. this toothed wheel meshes with another toothed wheel 10, the shaft 11 of which is journaled in a partition 12 made integral with the driven shaft 6 and the cylinders 1. On the shaft 11 is fixed a larger toothed wheel 13, which meshes with a toothed part 14 of the fixed shaft 2. The gear ratio of the transmission 8, 9, 10, 13, 14 must be chosen in accordance with the aforementioned conditions.
In the exemplary embodiment of the explosion engine, each cylinder 1 comprises a single lumen 15, located at the upper end of the cylinder. Said lumen is determined by a sort of neck 16 (fig. 1 and 3) which contains sealing members for the annular drawer 3. In the embodiments shown in figs 1, 3, 4 and 4a, to ensure 1, the sealing of the annular slide, a sealing ring, housed in the neck 16, so as to move freely therein, -, and the pressure with which it is applied against the annular slide is, according to the invention, adjustable.
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In the embodiments shown in Figs. 1 and 3, this goal is achieved by accommodating the ring
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CPétUlléJl1é1té 111 in a groove read spared suede. The collar 16, so that it can slide freely,
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groove 18 in which the sealing ring is supported by a spring 19, the pressure of which can be adjusted as needed.
Fig. 4 shows a variant of this form of
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t '/ 111I3Ublon of the dî6tan device (; Ilêilél dane laquel- the sealing ring is threaded into the neck 16 and its internal surface comprises, between its ends, two conical surfaces 20. Thus, on the ring of - tightness is exerted a pressure whose intensity is determined by the difference between the pressure exerted on the whole surface, of section x, corresponding to the inside of the cylinder and that exerted on the whole conical surface, of section y, corresponding to the sealing ring, the resulting pressure thus being capable of being constantly adjusted to the particular conditions by the choice of the inclination of the conical surfaces 20.
In the embodiment shown in fig. 4a, the motor also comprises, on the outside of the sealing ring 17, movable in the interior of a neck part 16, an other sealing ring 17a, which surrounds this neck part 16 and can slide there freely. , and, in addition, can be tightened with adjustable pressure against the annular drawer 3.
In the embodiment shown by way of example, this adjustable pressure is obtained by a leaf spring 19a, connected, by one of its ends, to pads''31, which will be described in detail.
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in what knows, and applying, by its other end, against the lower part of the ring. sealing 17a. By this device, an even more perfect seal is obtained.
The pressure of application of the ring,
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ch61td 17a potit 6tro r> 601icÓo by analogous tl'fllltrou itioyono, for example by spiral springs.
The experiments, to which the in-
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venteur, have shown that, since the seal ring 17 can only move in the axial direction, it is not possible to obtain a perfect seal, since it is necessary that the ring, seal is movable aassi in the direction of the periphery. For this purpose, the contacting surfaces of the ring, seal 17 and annular drawer 3 are formed. , spherical (fig. 1); therefore, we can be certain that the sealing ring automatically adjusts in the directions, that is to say not only in the axial direction, moving along its axis, but also in the direction of the periphery, rotating around said axis.
The rotation of the sealing ring 17 about its axis can be facilitated by inclined fins 17b, arranged on its inner surface.
By these fins the sealing ring is rotated, during the suction cycle and the exhaust cycle alternately in both directions, so that the wear of the sealing ring is reduced and its duration increased.
The annular slide must be sealed not only to the cylinders, but also between the cylinders. According to the invention, for co-purpose,
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pads 21 (fig. 1 to 3). arranged to be freely movable and surrounded by cylindrical sleeves 22 which they are made to understand, the neck parts 16, so that they are guided on these neck parts 16. The pads form, in their whole, a complete ring and are pressed, by the force cuntrifage, against the annular slide, But we have found that, if we let act the centrifugal force alone on the pads, the pressure exerted on the annular drawer would not always be animated, and would not correspond, in all circumstances, to the working conditions of the engine.
It is then preferable to make the pressure of the SI pads adjustable.
In fig. 2, one form of a device, which can serve as an adjusting device for the pads 21, is shown by way of example. Radial bars 24. Each of the runners acts as an articulation, in two levers 26, articulated on the other hand, respectively to each other, to the frame 23 supporting the cylinders, by one of their ends. the ends of two arms 27 in the form of a cross, articulated at the free end of the corresponding bar 24 and provided, at their other ends, with adjustable heavy masses. 27
By the choice of the length of the arms /, as well as the value of the weighting masses 28 and the distance to the articulation points of said arms, it is easy to adjust the bearing pressure of the pads 21, in accordance with the conditions. existing.
The surfaces of the pads 21, in contact with the annular slides 3, are also produced in the spherical shape.
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The explosive mixture is discharged towards the suction first 7 of the annular slide 3, by the created shaft of the motor. The mixture, leaving the shaft, enters the closed crankshaft housing, from where it is discharged towards the suction port through an elbow 29 (fig. 1) and through the suction pipes 30. The suction pipes are connected to the spokes 4, provided with suitable openings, of the annular drawer 3.
The annular slide 3 is cooled to a certain degree by its very rotation, but it is preferable to add, on its solid parts, separate cooling fins. Figures 5 and 6 show a. advantageous arrangement of this cooling device. On the outer surface of the annular drawer 3, cooling fins are established, either integral or. being reported there. According to the invention, these fins have the shape of a kind of scoop (FIG. 6), so that, between two fins, a channel 32 for conducting the air is formed.
The annular spool rotates clockwise
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dot: ± 1 ôolioa j3, hence t'6uu.lto tino aoplrntion do yesterday on the outer side in the direction of arrow 35 and its flow on the inner side in the sounds of arrow 34., omme As can be seen, a continuous renewal of the air is therefore obtained by the device described, by means of the dock, the cooling is considerably increased.
Figs. 7 and 8 show an embodiment of the closing of the exhaust ports of the annular drawer 3. According to the invention, the closing bodies 36 are placed on said exhaust ports.
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exhaust, which form rectangular frames, the openings 37 of which correspond to the exhaust ports of the. annular drawer. ' The closure bodies 36 comprise, inside their frame, fins 38, which are inclined in the opposite direction to the direction of rotation of the annular slide 3 (arrow 33).
during the rotation of the annulus spool, a suction effect is produced as a result of the special arrangement of the fins 38, which helps to keep the exhaust gases away, and at the same time, is exerted by pressure on the fins in the sense
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'0 la t'ptniïion au' olr filt1UL: l.letl.N ;. ora titi! faul1He its rotation.
It goes without saying that the fins 38 can be arranged on the exhaust port itself of the. annular drawer 3.
In the foregoing, an internal combustion engine has been described; it is understood, however, that the devices shown can also be used
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for internal combustion inotoars, diesel engines, etc. In this case, it is not necessary to make any modifications in principle to the invention; it suffices to constitute the improved devices in a manner corresponding to the working principles
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of. engine in question,> a