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Arbeitszylinder für Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf Arbeitszylinder von Verbrennungskraftmaschinen, bei denen die Ventile sämtlich oder zum Teil im Zylinder selbst in zu seiner Achse senkrechten Ebenen angeordnet sind.
Bei solchen Zylindern, deren Grundform in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist, entstehen an den Stellen, an denen die Ventilstutzen a in den Zylinder einmünden, Zwickel c, die sowohl schlecht gekühlt sind, als auch sehr hoch durch Zugspannungen beansprucht werden und daher leicht zum Einreissen neigen.
Eine Verstärkung dieser Stellen durch Anhäufung von Material führt zu einer weiteren Verschlechterung der Kühlung und vergrössert damit die Gefahr der Bildung von Wärmerissen.
Die Verstärkung der gefährdeten Stelle durch Einziehen von Bolzen oder Eingiessen von besonders widerstandsfähigem Material, z. B. flusseisernen Ringen, ist auch nur in beschränktem
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erzeugen.
Auch das Eingiessen von besonderen wasserdurchflossenen Röhren in diese Stellen bietet
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insbesondere bei grossen Zylindern mit zahlreichen Ventilen entstehen.
Die Erfindung bezweckt nun die Beseitigung der Gefahrenquelle dadurch, dass die in Verbindung mit den Wärmespannungen schr gefährlichen Zugkrafte aus dem gefährdeten Zwickel m einen gut gekühlten und beliebig stark ausführbaren Querschnitt abgeleitet werden und zugleich die Gefahrstelle ausgiebig durch das Vurbeileiten der gesamten Kühlwasseiiungf gekühlt wird.
Sie besteht darin, dass unterhalb der Ventilstutzen eine Ringrippe angeordnet wird, die zwischen Innenzylinder und Aussenmantel angeordnet ist.
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Explosions- bzw. Verbrennungsdruck von der in Fig. 1 doppelt schraffierten kleinen Fläche de Zwickels c aufgenommen werden muss, verteilt sich der durch ihn erzeugte Zug bei einem 1 : Fig. 2 dargesteilten Zylinder nach Erfindung auf den Zwickel c und den ganzen Querschnitt de Ringrippe e, also auf die grosse, in Fig. 2 doppelt schraffierte Querschnittsfläche c, 1, 5, 6.
Hiebe, werden sich die Zugspannungen in dem Querschnitt c, 1, 5, 6 so verteilen, dass sie im gefährdete) : Zwickel am geringsten sind : denn die kalt bleibende Ringrippe, die noch durch den Aussenmantel gehalten ist, widerstrebt der Wärmedehnung des heissen Zylinders und übt daher auf
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Ursache der Risse, die zu hohe Zugbelastung, sondern sie gestattet auch gleichzeitig die zweite Ursache, die schlechte Kühlung der gefährdeten Stelle, so zu verringern, dass auch die Ent stehung von Wärmerissen wirksam verhindert wird.
Die durch die Rippe bewirkte Abtrennung der Kühlwasserräume an den Zylinderenden ermöglicht es, die gesamte Kühlwassermenge durch dicht an der inneren Zylinderwand an geordnete Löcher unmittelbar an die Ventilstutzcn zu leiten. Durch die hohe Durchfluss geschwindigkeit und das Aufprallen des Wassers auf die Ventilstutzen wird eine überaus wirksam' Kühlung der gefährlichen Stelle c erreicht. Da hiebei die geslmte Kühlwassermenge heran-
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Um den Einbau günstiger Wasserführungen zu ermöglichen-und auch aus gusstechnischen Rücksichten-wird bei grösseren Maschinen der Aussenmantel als getrenntes Stück auszuführen sein. Die Ringrippe kann dann ohne besonderen Materialaufwand als Be festigungsflansch für den Mantel ausgebildet werden.
Ein Ausführungsbeispiel für einen doppeltwirkenden Viertaktzylinder zeigt Fig. 3. Der Innenzylinder, durch den zweckmässig die Kräfte geleitet werden, tat in der Mitte geteilt und mit Schrauben g zusammengeschraubt. Der Aussenmantel wird durch ein leichtes Blech gebildet.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen doppeltwirkenden Zweitaktzylinder. Die achsialen Kräfte werden zweckmässig durch den Aussenmantel übertragen, der daher kräftig ausgeführt ist. Die Ringrippe e wird als Flansch für die Befestigung des Aussenmantels ausgebildet. Um das Kühlwasser dicht an die innere Zylinderwand heranzuführen, ist am Mantel h eine Führungsrippe i vorgesehen. Die Übertrittslöcher k für das Kühlwasser sind in der Ringrippe e so angeordnet, dass sie unmittelbar unter dem Ventilstutzen a liegen.
In Fig. 5 ist der Schnitt A-B der Fig. 3 dargestellt, bei der die Ringrippe e die Stutzen nicht berührt. In diesem Fall genügt für die Durchführung des Kühlwassers ein einziges Loch A.
Fig. 6 zeigt den Schnitt A-B der Fig. 4 durch die Löcher k für den Fall, dass der Ringnansch e so dicht unter dem Ventilstutzen a liegt, dass diese zum Teil mit ihm zusammenfliessen.
Das Wasser wird dann durch zwei Löcher an beiden Seiten des Stutzens vorbeigeführt.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Arbeitszylinder für Verbrennungskraftmaschinen, bei denen die Ventile oder ein Teil derselben im Zylindern m zu seiner Achse senkrechten oder nahezu senkrechten Ebenen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Ventilstutzen zwischen dem Innenzylinder und dem Aussenmantel eine Ringrippe angeordnet ist.
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