DE408738C

DE408738C - Kolbenverbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE408738C
Application number: DEB111055D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1925-01-24

Description

Kolbenverbrennungskraftmaschine. Die Abdichtungen. zwischen Zylinderbüchse, Deckel und Zylindermantel bei Kolbenverbrennungskraftmaschinen mit zusammenhängendem Mantel- und Deckelkühlsystem, namentlich beider Verwendung von Heißkühlmitteln unter Druck, bieten Schwierigkeiten, besonders wenn größere Abmessungen in Betracht kommen.
Wird die durchgehende Verbindung zwischen Mantel- und Deckelkühlung gemäß Abb. i ausgeführt, dann wird die Verteilung der Kraft der Schrauben i auf den beiden Dichtungsflächen 2 und 3 unbestimmt, und die Gefahr besteht, daß z. B. Wasser aus dem Mantel 4 zum Verbrennungsraum 5 durchdringt, was zu Wasserschlägen und anderen Nachteilen führen kann.
Diese Gefahr kann beseitigt werden durch die bekannte Anordnung gemäß Abb. 2. Der Zusammenhang zwischen Mantelkühlraum 4 und Deckelkühlraum 6 wird durch Umleitungsrohre 7 hergestellt, und da die Dichtung der Fläche 3 (Abb. i) fortfällt, wird die Dichtungsfläche 2 durch die Schrauben i eindeutig zusammengepreßt. Es entsteht aber der Nachteil, daß die durch den Kreis 8 umschriebenen Metallnassen, zu deren Innern die Kühlwirkung ungenügenden Zugang hat, große Abmessungen annehmen. Zudem umgeben diese Massen die Zone der größten Wärmeentwicklung im Verbrennungsraum.
Eine weitere Konstruktion (Abb.3) begegnet den Nachteilen der Ausführungen gemäß Abb. i und 2, indem oberhalb des Kolbens überhaupt keine Flanschenverbindung zur Anwendung kommt, sondern der geschlossene Zylinder 8 mit einem Mantel g ganz umgeben wird. Diese Anordnung vermindert aber die Zugänglichkeit zum Innern der Maschine.
Vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung obenerwähnter Nachteile und soll eine Konstruktion ermöglichen, finit der der Zusammenhang von Mantel- und Deckelkühlung erreicht wird unter eindeutiger Kraftäußerung der Verschraubung des Deckels sowohl auf die Dichtung zwischen Deckel und Zylin",derbüchse wie auf die Dichtung zwischen. Deckel und Zylindermantel.
Die Erfindung besteht in der Hinterein, anderschaltung der beiden Dichtungen 2 und 3 (Abb. i), bezogen auf die Einwirkung der Kraft der Deckelschrauben i in der Weise, daß die Dichtung zwischen Mantel und äußerer Umgebung durch Stopfbüchsenwirkung, die Dichtung zwischen Verbrennungsraum und Mantel durch Stirndruck bewirkt wird.
Abb. 4 veranschaulicht im Längsschnitt, Abb. 5 im Querschnitt nach a-b der Abb.4. Abb. 6 im Querschnitt nach c-d der Abb. 4 eine beispielsweisse Anwendung der Erfindung auf eine Zweitakt - Ölmaschine mit Schlitzspülung und mit Heißkühlung durch Dampfbildung unter Druck.
Die veranschaulichte Konstruktion kommt auch in Betracht für gewöhnliche Wasserkühlung.
Der Kühlraum 6 des Deckels 12 ist mit demjenigen des Mantels 4 durch die Kanäle 13 verbunden. Die Dichtung 14 zwischen Laufbüchse und Mantel und die Dichtung 15 zwischen Mantel und äußerer Umgebung werden vermittels des Preßringes 16 durch die Kraft der Schrauben i bewirkt, indem die Kraftäußerung über die Stopfbüchsendichtung 15 auf den Deckel 12 übertragen wird, der den Druck auf die Dichtungsfläche 14 weiter überträgt. Dadurch kommt die Schraubenkraft sowohl bei der Dichtung 15 wie bei der Dichtung 14 eindeutig zur Geltung. Die Zylinderbüchse 17 wird durch mit dem Mantel zusammenhängende Nasen 18 aufgenommen, die Kanäle i9 frei lassen für die unbehinderte Zirkulation zwischen Mantel- und Deckelkühlung. Das zu verdampfende oder vorzuwärmende Heißkühlmittel kann durch eine Drehk,olbenpumpe stets im Kreislauf gehalten werden, auch als Zubehörteil eines Kesselsystems mit besonderer Hilfsfeuerung in Fällen, wo Dampf zur Vorwärmung, Inbetriebsetzung oder Kraftergänzung der ölmaschine verwendet wird. Je nach den Querschnittsverhältnissen der Abflußöffnungen 2o stellt sich der Wasserspiegel auf eine Höhe 21 ein, wobei der .erzeugte Dampf mit mäßiger Geschwindigkeit durch Rohranschlüsse 22 abzieht.
Abb.7 veranschaulicht eine Konstruktion, in der der Deckel in! zwei aufeinandergeschichtete Teile 23 und 24 zerlegt ist, wobei der erstere die Kraft der Schrauben über die Stopfbüchse 15 auf den Unterteil 24 überträgt. Diese Konstruktion erlaubt die Verwendung von sehr einfachen, im Innern leicht zugänglichen Gußstücken. Der Kanal 13 kann für die Deckelkühlung besonders wirksam angeordnet werden. Der Querschnitt durch die Stopfbüchsendichtung 15 kann, wie in Abb. 7 angedeutet, trapezförmig sein, um durch eine radiale Kraftkomponente die Wirksamkeit der Dichtung zu unterstützen.
Abb. 8 zeigt eine keilförmige Form des Dichtungsringes 15 und Abb. 9 die Ausbildung des Preßringes 16 als elastisches Glied. Der Dichtungsring 15 kann u. a. aus weichem Eisen, nicht rostendem Stahl oder Kupfer bestehen. Der Preßring 16 kann auch ohne besonderen Dichtungsring 15 unmittelbar selbst abdichten oder eine Feder 25 (Abb. io) mit dieser Eigenschaft aufnehmen.
Es ist mitunter zweckmäßig, die Dichtungsfläche 1,4 (Abb. :1) in zwei konzentrische Flächen 26 und 27 (Abb. 7) zu zerlegen, die mit dem Deckel und der Zylinderlaufbüchse einen geschlossenen Ringraum 28 bilden, der nach außen durch Öffnung 29 entlastet wird. Dadurch wird jedes Lecken zwischen Verbrennungsraum und Kühlmantel unterbunden, was namentlich von Wichtigkeit ist bei Verwendung von Kühlmitteln unter Druck.
Der Deckel 12 (bzw. 23, 2q.) kann in den Ausführungen gemäß Abb. ¢ und 7 auf die Sitzflächen 14 bzw. 26, 27 ohne Anwendung besonderer Einlagen eingeschliffen werden.
Durch Ausbilden des elastischen Preßringes 16 (Abb. g) als Sicherheitsfeder oder als Aufnehmer einer solchen, 25 (Abb. io, in Verbindung mit dem Ringkanal 28, wobei die Nase der Dichtung 26 kürzer sein kann als die der Dichtung 27, wird der Deckel 12 (bzw. 23, 2.1) als Sicherheitsventil gegen zu hohe Drücke auf den Kolben funktionieren. Der Hub kann dabei klein sein.
Der Deckel 12 oder dessen Teile 23, 24. bilden bei der Zweitaktmaschine mit Schlitzspülung besonders einfache Körper, die leicht und billig aus Stahlguß hergestellt werden können, wodurch die zu kühlenden Wände dünn gehalten werden.
Die Erfindung eignet sich besonders für Maschinen mit großen Abmessungen und Zylinderleistungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kolbenverbrennungskraftmaschine mit auf dem Verbrennungsraum aufgeschraubtem Deckel und mit zusammenhängender Mantel- und Deckelkühlung, deren Deckelverschraubung sowohl die Dichtung zwischen Verbrennungsraum und Kühlmantel wie zwischen Kühlmantel und äußerer Umgebung gemeinsam bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung zwischen Mantel und äußerer Umgebung durch Stopfbüchsenwirkung, die Dichtung zwischen Verbrennungsraum und Mantel durch Stirndruck bewirkt wird.
2. Kolbenverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel in an sich bekannter Weise in zwei oder mehrere konzentrische, aufeinanderliegende Teile (23, 2q.) zerlegt wird (Abb. 7).
3. Kolb enverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Verschraubung bewirkte Abdichtung zwischen Verbrennungsraum und Mantel in zwei konzentrische Flächen (26, 27) zerlegt wird (Abb. 7), die mit Zylinder und Deckel einen geschlossenen Ringraum (28) bilden, der durch öffnungen (2g) nach außen hin entlastet wird, um Lecken zwischen Verbrennungsraum und Mantel zu verhindern. ¢.
Kolbenverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stopfbüchsenliderung (15), die den Mantel nach außen abdichtet, die Form eines Trapezes erhält (Abb.7), derart, daß eine seitliche Kraftkomponente die radiale Abdichtung unterstützt.
5. Kolbenverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stopfbüchsenliderung (15) eine V-förmige Rille erhält (Abb.8), in der der Preßring spreizend eingreift.
6. Kolbenverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (16) als elastisches Zwischenglied zwischen Schrauben und Stopfbüchse bzw. Deckel ausgebildet wird (Abb. 9) .
7. Kolbenverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (16) ohne besondere Liderung dichtet. B. Kolbenverbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Preßring (16) als Sicherheitsfeder (Abb. 9) -oder für die Aufnahme einer solchen (Abb. io) ausgebildet wird, um bei unzulässigen Drücken im Verbrennungsraum den Deckel von seinem Sitz auf der Zylinderbüchse sich heben zu lassen, wodurch eine Entlastung des Druckes nach außen stattfindet.