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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In den Abb. i bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele für die
Ausbildung gemäß -der Erfindung gezeigt.
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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.
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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.
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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.
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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.