DE310467C

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Publication number: DE310467C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Drehschiebersteuerung ist eine Steuerung mit umlaufendem, den Zylinder umgebenden Rohrschieber für Verbrennungsmaschinen. Diese" Steuerungsart ist an sich bekannt. Dieselbe hat aber in ihrer bekannten Bauart Mängel, welche die Wirkung der Steuerung unvollkommen machen.The present rotary valve control is a control with a rotating pipe slide for internal combustion engines surrounding the cylinder. This "type of control is in itself known. In its well-known design, however, it has defects which reduce the effect of the Make controls imperfect.

Der umlaufende Rohrschieber bekannter Art überdeckt die Zylinderkanäle für EinlaßThe rotating pipe slide valve of the known type covers the cylinder ducts for the inlet

ίο und Auslaß mit seiner inneren Mantelfläche, welche mit der dem Schieber zugewendeten Zylinderfläche ' den Verbrennungsraum abzudichten hat. Die Zylinderfläche und die Schieberfläche gleiten aufeinander, so daß ein Spalt entsteht, welcher für die Abdichtung des Verbrennungsraumes nachteilig ist und die Wirkung" der Steuerung wesentlich beeinflußt. Die heißen Treibgase strömen in diesen ■ Spalt ein, erhitzen und verunreinigen die den Spalt bildenden Mantelflächen des Zylinders und des Schiebers, so daß die Schieber leicht festbrennen. ■ίο and outlet with its inner jacket surface, which with the cylinder surface facing the slide seal the combustion chamber Has. The cylinder surface and the slide surface slide on each other, so that a Gap arises, which is disadvantageous for the sealing of the combustion chamber and which Effect "of the control significantly influenced. The hot propellant gases flow into this ■ Gaps, heat up and contaminate the outer surfaces of the cylinder that form the gap and the slider so that the sliders are easily burnt. ■

Diesen Mangel hat man durch verschiedene Mittel zu beseitigen gesucht. Man hat den Spalt zwischen Zylinder und Schieberfläche möglichst klein zu machen versucht, um durch die Drosselwirkung der geringen Spalthöhe das Einblasen der Gase in den Spalt zu vermindern. Diese Bauart hat sich aber nicht bewährt. Die mit geringem Spiel laufenden Schieber brennen leicht fest und sind gegen Verunreinigung empfindlich.Attempts have been made to remedy this deficiency by various means. One has that Tried to make the gap between cylinder and slide surface as small as possible to get through the throttling effect of the small gap height to reduce the blowing of the gases into the gap. However, this type of construction has not proven itself. Those running with little play Gate valves burn easily and are sensitive to contamination.

Man hat auch Dichtungsringe entweder gleichachsig mit dem Schieber oder,- konzenirisch um die Kanalöffnungen zur Abdichtung des Spaltes zwischen Zylinder- und Schieberfläche vorgesehen, um das Einströmen der heißen Treibgase in den Spalt zu verhüten. Die mit dem Schieber gleichachsig angeordneten Dichtungsringe geben zwar eine Abdichtung des Schiebers in achsialer Richtung, hingegen keine Dichtung des Spaltes in ■ tangentialer Richtung. Die konzentrisch um die Kanalöffnungen des Zylinders angeordneten Dichtungsringe dichten, nur unvollkommen, weil die den Schieber berührenden Dichtungsflächen der Ringe gewölbte Kreisflächen sind und selbstspannend die Schieber- , fläche nicht vollständig berühren.One also has sealing rings either coaxial with the slide or - concentric around the channel openings to seal the gap between the cylinder and Slider surface is provided to prevent the hot propellant gases from flowing into the gap. The sealing rings coaxially arranged with the slide give a Sealing of the slide in the axial direction, but no sealing of the gap in ■ tangential direction. The concentric arranged around the channel openings of the cylinder Sealing rings seal, only imperfectly, because the sealing surfaces of the rings that touch the slide are curved circular surfaces and the slide, do not touch the surface completely.

Der wesentlichste Mangel der bekannten Drehschiebersteuerungen ist die Verkrustung der die Kanalöffnungen steuernden Mantelfläche des Schiebers durch Verbrennungsrückstände. Das auf den Schieberflächen haftende Schmieröl verbrennt oder zerfällt in seine Bestandteile und bildet Ruß, sobald die ölbenetzte Fläche mit den brennenden Treibgaseri in Berührung kommt. Die verunreinigte Schieberfläche kann nicht mehr dichten und stört den einwandfreien Lauf des Schiobers. '" ' ;The most important deficiency of the known rotary valve controls is the encrustation the lateral surface of the slide controlling the channel openings due to combustion residues. The lubricating oil adhering to the slide surfaces burns or breaks down into its constituent parts and forms soot as soon as the oil-wetted surface is exposed to the burning propellant gases comes into contact. The contaminated slide surface can no longer seal and disrupts the proper running of the ski. '"';

Die Mängel der bekannten Drehschiebersteuerungen werden durch die vorliegende Erfindung vermindert, indem durch den Schieberraum zwischen den Kanalöffnungen des ■ Zylinders ein ölstrom geleitet wird. Ein Ausführungsbeispiel der neuen Steuerung ist nachfolgend an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben. The shortcomings of the known rotary valve controls are addressed by the present invention reduced by a flow of oil being passed through the slide chamber between the duct openings of the cylinder. A The embodiment of the new control is described below with reference to FIGS. 1 and 2.

Ein Zylinder α mit dem Kühlwasserraum b, dem Außenmantel c, dem Einlaßkanal d und. dem Auslaßkanal e ist von einem Drehschieber / umgeben. Die Drehrichtung des Drehschiebers / ist in dem AusführungsbeispielA cylinder α with the cooling water space b, the outer jacket c, the inlet channel d and. the outlet channel e is surrounded by a rotary valve /. The direction of rotation of the rotary valve / is in the exemplary embodiment

linksdrehend. Die Zylinderkanäle d und e für Einlaß und Auslaß werden von den Schieberöffnungen g"und h gesteuert.counterclockwise. The cylinder channels d and e for inlet and outlet are controlled by the slide openings g ″ and h .

Zur achsialen Abdichtung des Schieberspaltraumes sind Ringe ■ oder Ringsegmente i gleichachsig zum Schieber über den ganzen Schieberumfang oder segmentartig über und unter den Zylinderkanälen angeordnet. Der Schieber / ist von einer Haube k umgeben.For axial sealing of the slide gap, rings ■ or ring segments i are arranged coaxially with the slide over the entire slide circumference or in segments above and below the cylinder channels. The slide / is surrounded by a hood k .

ίο Das Neue an dieser Steuerung ist folgendes: Der Drehschieber f, welcher beliebig angetrieben werden kann, wird nur in Laufflächen geführt, welche nicht die Zylinderkanäle über-. schleifen; beispielsweise gemäß Fig. ι an ₍i5 den beiden achsialen Enden des Schiebers. Zwischen dem die Zylinderkanäle überdeckenden und steuernden Teil des Drehschiebers und der Mantelfläche des Zylinders ist so viel Spiel vorhanden, daß in den beiden den Spaltraum bildenden Mantelflächen des Zylinders und Schiebers bei den durch Temperaturunterschiede hervorgerufenen Form- und Größenveränderungen keine unzulässigen Flächenpressüngen entstehen.ίο The new thing about this control is the following: The rotary valve f, which can be driven as required, is only guided in running surfaces that do not cross the cylinder channels. ribbons; For example, according to Fig. _{1 (} i5 the two axial ends of the slide. Between the part of the rotary slide valve that covers and controls the cylinder channels and the outer surface of the cylinder, there is so much play that in the two outer surfaces of the cylinder and slide forming the gap space in the Changes in shape and size caused by temperature differences do not result in inadmissible surface pressures.

Während der Schieberspaltraum in achsialer Richtung durch die Ringe i oder Ringsegmente abgedichtet ist, ist in Höhe der Zylinderkanäle zunächst noch ein ringförmiger ■ Spaltraum vorhanden. Durch diesen ringförmigen Spielraum \vird nun ein ölstrom geleitet, und zwar wird das Schmieröl hinter der schließenden Kanalkante bei I in Fig. 2 dem Spaltraum zugeleitet und das Öl fließt in der Drehrichtung des Schiebers . im Spaltraum an den Mantelflächen des Zylinders und Schiebers entlang. Der. zur nächsten Kanal-Öffnung hinfließende Ölstrom wird durch eine im Schieberspalt angeordnete Abstreifvorrichtung m aus dem Schieberspaltraum abgelenkt und fließt durch eine öffnung η ab. Die Abstreifvorrichtung erhält eine spitzwinklig gegen die Schieberbewegung vorspringende und in die Schieberfläche scharfkantig einmündende Abstreiffläche, welche eine gute Ablenkwirkung erzeugt.While the slider gap is sealed in the axial direction by the rings i or ring segments, there is initially an annular gap at the level of the cylinder ducts. An oil flow is now passed through this annular clearance, namely the lubricating oil is fed to the gap behind the closing channel edge at I in Fig. 2 and the oil flows in the direction of rotation of the slide. in the gap along the lateral surfaces of the cylinder and slide. Of the. The oil stream flowing to the next channel opening is deflected out of the slide gap space by a stripping device m arranged in the slide gap and flows off through an opening η . The stripping device is provided with a stripping surface which protrudes at an acute angle against the slide movement and opens into the slide surface with sharp edges, which produces a good deflecting effect.

Die Abflußöffnung η des abgelenkten öl-The outflow opening η of the deflected oil

stromes wird zweckmäßig auch mit der Nut des inneren Dichtungsringes 4 verbundenStromes is expediently also connected to the groove of the inner sealing ring 4

. (Fig. 1); um aus diesem das überflüssige Öl mit abzuleiten.. (Fig. 1); in order to derive the excess oil from this.

Die von dem ölstrom durchflossenen Schieberspalträume zwischen je zwei sich in der Schieberdrehrichtung folgenden Zylinderkanälen, werden an ihren, den Kanalkanten benachbarten Enden zweckmäßig durch federnde, in achsiale Nuten des Zylindermantels eingelegte Dichtungslaschen 0 begrenzt, um den durch den Schieberspaltraum fließenden Ölstrom vor der unmittelbaren Berührung mit d;en Verbrennungsgasen zu schützen.The slider gaps through which the oil flow flows between two cylinder channels following each other in the direction of rotation of the slider are appropriately limited at their ends adjacent to the channel edges by resilient sealing tabs 0 inserted into axial grooves in the cylinder jacket, in order to prevent the oil flow flowing through the slider gap from coming into direct contact with d; en to protect combustion gases.

Die Art der um die Kanalränder angeordneten Dichtungsorgane ist auf die Wirkung der vorliegenden Erfindung nur insoweit von Einfluß, als vollkommenere Abdichtung dieser Dichtungsorgane die Strömung des durch den. Spaltraum fließenden Öls günstig beeinflußt.The type of sealing organs arranged around the channel edges depends on the effect of the present invention only insofar as more perfect sealing of this influence Sealing organs the flow of the through the. The gap between flowing oil is favorably influenced.

Das von dem Ölstrom aus dem Schieberspaltraum in die Schieberöffnungen g und h gelangende Öl wird durch die Fliehkraft nach außen geschleudert und in den Kammern p, welche in der Haube k angeordnet sind, aufgefangen. _Aus den Kammern p fließt das Öl nach einem gemeinsamen Ölbad ab.The oil coming from the oil flow from the valve gap into the valve openings g and h is thrown outward by the centrifugal force and is collected in the chambers p, which are arranged in the hood k. _The oil flows out of the chambers p after a common oil bath.

Der den öldurchflossenen Spaltraum begrenzende Zylindermantel c wird zweckmäßig dünnwandig (Fig. 2) ausgeführt,, damit der Spaltraum unter guter Kühlwirkung steht. The cylinder jacket c delimiting the gap space through which the oil flows is expediently thin-walled (FIG. 2) so that the gap space has a good cooling effect.

Der Drehschieber erhält entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 an seinem oberen Ende zweckmäßig einen einwärts •liegenden Bund, welcher eine mit einer Ableitung versehene Ölka'mmer r überdeckt, das aus der Schieberführung austretende Öl in die Kammer r ableitet und den Übertritt des Schmieröls auf die Außenseite des Schiebers verhindert.The rotary valve is replaced according to the embodiment of FIG. 1 at its upper end suitably a lying inwardly • collar which covers a provided with a derivative Ölka'mmer r, the light exiting the slider guide oil in the chamber derives r and the passage of the lubricating oil on the outside of the slide prevents.

Der Außenspalt zwischen Schieber / und Haube k kann beliebig mit Labyrinthdichtung oder mit Dichtungsorganen ausgestattet werden, da dieser Spalt gegen verhältnismäßig geringe Spannungen abzudichten hat.The outer gap between the slide / and the hood k can be equipped with a labyrinth seal or with sealing elements as desired, since this gap has to be sealed against relatively low stresses.

Die wesentlichen Merkmale der neuen Drehschiebersteuerung sind folgende:The main features of the new rotary valve control are as follows:

Der die Zylinderkanäle abdeckende steuernde Teil des Schiebers, welcher Form- und Größenveränderungen durch die Einwirkung der Ladungstemperaturen ausgesetzt ist, erhält reichlich Spiel zur Zylindermantelfläche, so daß ein Festlaufen des Schiebers weitgehend verhütet wird.The part of the slide that covers the cylinder channels, which form and changes in size due to the influence of cargo temperatures, receives ample play in relation to the cylinder surface, so that the slider jams is largely prevented.

Der durch geeignete Dichtungsorgane gegen die Zylinderkanäle abgedichtete Spaltraum' zwischen Schieberfläche und Zylindermantel wird von einem Ölstrom durchflossen, der hinter der schließenden Kante des Zylinderkanals zugeleitet und durch eine besondere " Ölabstreifvorrichtung aus dem Spaltraum vor der öffnenden Kante des in der Schieberdrehrichtung nächstfolgenden _f Kanals abgelenkt wird, während ein Teil des Ölstrom es durch no die ,gegen den Verbrennungsraum gedeckten Öffnungen des Schiebers auswärts einer ölsammelstelle zufließt.The gap between the slide surface and the cylinder jacket, which is sealed against the cylinder channels by suitable sealing elements, is traversed by an oil stream which is fed in behind the closing edge of the cylinder channel and is deflected _{by a special "oil scraper device from the gap in front of the opening edge of the next f channel in the direction of slide rotation} , while part of the oil flow flows through the openings of the slide, which are covered against the combustion chamber, to the outside of an oil collection point.

Die neue Drehschiebersteuerung ergibt folgende neue Wirkungen:The new rotary valve control results in the following new effects:

Der den Schieberspalt durchfließende Ölstrom kühlt und reinigt den Schieberspalt und die Schieberfläche nach ihrem jedesmaligen Übergang über die Zylinderkanäle, nachdem die Schieberfläche mit der Ladung unmittel- 120 ₍ bar in Berührung gewesen ist, einem starken Temperaturwechsel ausgesetzt gewesen undOf the slide gap due to oil flowing stream cools and cleans the slide gap and the slide surface according to their each-time passage of the cylinder channels, after the slide surface with the charge immediate 120 _(has been bar in contact, have been subjected to a strong temperature change and

Claims

in the case of imperfect combustion, with one Soot deposit has been covered. The cleaning effect of the oil bath in the valve gap therefore keeps the slide surface in good condition and prevents those that endanger the slide Sooting. The oil bath in the gap is resistant to the hot combustion gases the sealing members arranged around the channel openings and by the deflection

ίο the oil protected from the slide zone so that its disintegration and the formation of soot that occurs as a result are prevented.

The oil flow in the valve gap is supported also effective cooling of the slide surface through direct heat dissipation and better heat transfer ■ from Slide to the cooling water of the cylinder.

The present control can be used for sliders of any type of control as well as for standing and can be used for horizontal cylinders. In the case of horizontal cylinders, the oil can be drained off, for example, by catching it can be achieved.

² S patent claims:

i. Rotary valve control for internal combustion engines with a cylinder surrounding pipe slide, characterized in that the slide chamber is between the channel openings of the cylinder from one fed to the slide chamber and is traversed from the same discharged oil stream.

2. Rotary slide control according to claim i, characterized in that the Oil flow flowing through the valve gap through sealing rings arranged in circular lines or ring segments and arranged in surface lines of the slide Sealing tabs are protected from contact with the combustion gases.

3. Rotary slide control according to claim ι and 2, characterized in that that the oil flow from the slide zone through a stripping device with resilient, acute-angled against the Direction of rotation protruding and sharply edged into the slide surface Deflector is deflected.

4. Rotary slide control according to claim i, 2 and 3, characterized in that that part of the oil flow from the valve gap flows through the valve openings, caught in chambers on the outside of the slide and discharged from these to an oil collection point will.

1 sheet of drawings.

öerlin. printed in the reighsdruckerei.