DE358912C

DE358912C - Eccentric to the vertical center axes of the working cylinder, while avoiding harmful side channels controlling the cylinder, directly driven rotary disc valve for multi-cylinder internal combustion engines

Info

Publication number: DE358912C
Application number: DEB75109D
Authority: DE
Original assignee: WILHELM ALBERT CARL BLANKENBUR
Current assignee: WILHELM ALBERT CARL BLANKENBUR
Publication date: 1922-09-16

Description

Exzentrisch zu den senkrechten Mittelachsen der Arbeitszylinder gelagerter, unter Vermeidung schädlicher Seitenkanäle die Zylinder steuernder, unmittelbar angetriebener Scheibendrehschieber für mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf Scheibendrehschieber für Verbrennungskraftmaschinen, und zwar insbesondere auf einen exzentrisch zu den senkrechten Mittelachsen der Arbeitszylinder gelagerten, unter Vermeidung schädlicher Seitenkanäle die Zylinder steuernden, unmittelbar angetriebenen Scheibendrehschieber fürmehrzylindrigeVerbrennungskraftmaschinen-Exzentrisch zur Zylinderlängsachse gelagerte Scheibendrehschieber für Verbrennungskraftmaschinen sind bereits bekannt geworden, und zwar erfolgt der Antrieb hier durch ein mit den am Umfange des Schiebers vorgesehenen Zähnen zusammenarbeitendes Zahnrad. Abgesehen davon, daß bei diesen bekannten Scheibendrehschiebern infolge Anordnung des Drehpunktes der letzteren auf dem Zylinder bzw. in der Zylinderwandung stets nur ein Zylinder gesteuert werden kann, haftet dieser Anordnung noch der Nachteil an, daß die Scheibe mit Rücksicht auf den Antrieb durch Zahnrad eine große Stärke erhalten muß. Hierdurch ergeben sich wiederum Schwierigkeiten bei der Kühlung des Schiebers, da naturgemäß der Kern der verhältnismäßig starken Scheibe durch das den Schieber umgebende Kühlwasser nicht genügend gekühlt werden kann. Die hieraus folgenden in den meisten Fällen zu Betriebstörungen Veranlassung gebenden Unzuträglichkeiten sind allgemein bekannt. Versuche, die Stärke des Scheibenschiebers zwecks besserer Kühlung herabzumindern, scheiterten bisher an der Tatsache, daß einerseits mit Rücksicht auf die Stärke der antreibenden Zähne keine große Herabminderung erzielt werden konnte, und andererseits, daß die dünneren Schieber den auf sie einwirkenden wechselnden Druck-und Zugbeanspruchungen nicht gewachsen sind, wodurch ein häufiges Kippen und Fressen der Schieber und somit häufige Betriebsstörungen unvermeidlich werden.Eccentric to the vertical central axes of the working cylinders, while avoiding harmful side channels, the cylinders are controlled and directly driven Disc rotary valve for multi-cylinder internal combustion engines. The invention relates to rotary disc valves for internal combustion engines, and in particular on an eccentric to the vertical center axes of the working cylinder, while avoiding harmful side channels, the cylinders are controlled and directly driven Disc rotary valve for multi-cylinder internal combustion engine eccentric for Rotary disk slide valve for internal combustion engines mounted on the longitudinal axis of the cylinder are already known, namely the drive is done here by a with the teeth provided on the circumference of the slide cooperating gear. Apart from that from the fact that in these known rotary disc valves due to the arrangement of the pivot point the latter always has only one cylinder on the cylinder or in the cylinder wall can be controlled, this arrangement still has the disadvantage that the disc with regard to the drive by gear must be given a great strength. Through this there are again difficulties in cooling the slide, as naturally the core of the relatively strong disc by the cooling water surrounding the slide cannot be cooled sufficiently. The following in most cases The inconveniences that give rise to operational disruptions are generally known. Attempts to reduce the thickness of the disc slide for better cooling, failed so far because of the fact that on the one hand with consideration for strength the driving teeth could not be greatly reduced, and on the other hand, that the thinner slide can withstand the changing compressive and tensile stresses acting on them have not grown, causing frequent tilting and seizing of the slide and thus frequent malfunctions become inevitable.

Alle diese Übelstände werden nun gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß im Verein mit einem dünnen Schieber in demselben eingelassene Ausgleichsfedern benutzt weiden, wodurch nicht nur einem Kippen und Fressen sowie einer übermäßigen Erhitzung des Schiebers vorgebeugt, sondern auch noch durch die Materialersparnisse eine erhebliche Herabminderung der Kosten erzielt wird.All these inconveniences are now eliminated according to the invention by that in conjunction with a thin slide in the same embedded compensating springs used grazing, which not only results in tipping and eating as well as excessive Prevented heating of the slide, but also through the material savings a significant reduction in cost is achieved.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind beispielsweise in der Zeichnung dargestellt; es zeigen Abb. z den Zylinderblock von oben bei abgenommenem Deckel und herausgenommenem Steuerschieber, Abb. 2 den von seinem Gehäuserahmen umgebenen Schieber mit dem eingesetzten Dichtungskörper von unten, Abb. 3 den Zylinderblock mit aufgesetztem Deckel von oben, Abb. q. den aus dem Schieber herausgenommenen Dichtungskörper von oben, Abb. 5 denselben Teil von der Seite; Abb. 6 und 7 zeigen den herausgenommenen Schieber im Schnitt VI-VI und VII-VII; Abb. 8, g und ro zeigen die Gesamtanordnung von der Seite und zwar im Schnitt VIII-VIII und IX-IX (Abb. z) und in Ansicht; Abb. rr endlich zeigt schematisch eine etwas abgeänderte Ausführungsform.Two embodiments of the invention are for example in the drawing shown; Fig. z shows the cylinder block from above with the cover removed and removed control slide, Fig. 2, the one surrounded by its housing frame Slide with the inserted sealing body from below, Fig. 3, the cylinder block with the lid attached from above, Fig. q. the one removed from the slide Sealing body from above, Fig. 5 the same part from the side; Fig. 6 and 7 show the removed slide in section VI-VI and VII-VII; Fig. 8, g and ro show the overall arrangement from the side, namely in section VIII-VIII and IX-IX (Fig. z) and in view; Finally, Fig. Rr schematically shows a somewhat modified embodiment.

Der Zylinderblock enthält in einem Gehäuse z mit Wasserkühlung mehrere (im vorliegenden Fall zwei) Arbeitszylinder 2. Die obere Fläche des Zylinderblocks ist vollkommen eben ausgeführt und dient als Auflager für einen ringförmigen Rahmen 3, der einen kreisscheibenförmigen Raum q. frei läßt. Über diesem Rahmen ist ein Deckel 5 angeordnet, der vollkommen von Kühlwasserräumen durchsetzt ist, die durch Überströmkanäle 6 in dem Rahmen 3 mit den Kühlräumen 7 des Zylinderblocks in Verbindung stehen. D:e drei genannten Teile werden durch Schrauben 8 zusammengehalten. Die Kühlwasserräume sind so gestaltet, daß sie den Schieberraum vollkommen umspülen und besonders zwischen die heißen Kompressionsräume der Arbeitszylinder und die Spiegelfläche eine Kühlwasserschicht einschieben. Jeder Zylinder besitzt einen Auslaßkanal g und einen Einlaßkanal io, denen die Kanäle g und io des Deckels entsprechen. In dem scheibenförmigen Raum zwischen dem Zylinderblock i, dem Rahmen 3 und dem Deckel 5 arbeitet der Steuerschieber ix. Dieser hat die Gestalt eines Rades mit sehr breitem Radkranz und besteht aus einer Nabe 12 mit vierkantiger Bohrung; in diese greift die Steuerwelle 13, die sich in senkrechter Richtung durch eine entsprechende Bohrung des Zylinderblocks vom unteren Ende der Maschine nach dem Schieberraum erstreckt. An die Nabe 12 schließen sich mehrere (z. B. drei) Speichen 1q., die die Nabe 12 mit dem breiten Kranz 15 verbinden. Dieser besitzt eine obere und eine untere Spiegelfläche 16 und 17 und ist in der Dicke so bemessen, daß er mit ganz geringem Spiel zwischen die Tragflächen der scheibenförmigen Höhlung hineinpaßt, während er mit seiner Mantelfläche genau in den Rahmen 3 eingepaßt ist. Den Schieberkranz 15 durchdringt - eine entsprechende Anzahl von Durchtrittskanälen 18, die in bekannter Weise mit den Aus- und Einlaßkanälen 9 und io zusammenwirken, wenn der Schieber in Richtung des Pfeiles w gedreht wird.The cylinder block contains several in a housing z with water cooling (in the present case two) working cylinders 2. The top surface of the cylinder block is completely flat and serves as a support for an annular frame 3, which has a circular disk-shaped space q. releases. Above this frame is a Cover 5 arranged, which is completely penetrated by cooling water spaces through Overflow channels 6 in the frame 3 with the cooling spaces 7 of the Cylinder blocks stay in contact. The three named parts are held together by screws 8. The cooling water spaces are designed in such a way that they completely flush around the slide valve space and especially between the hot compression chambers of the working cylinder and the Insert a layer of cooling water in the mirror surface. Each cylinder has an exhaust port g and an inlet channel io, to which the channels g and io of the cover correspond. In the disk-shaped space between the cylinder block i, the frame 3 and the cover 5 works the control spool ix. This has the shape of a wheel with a very wide Rim and consists of a hub 12 with a square bore; intervenes in this the control shaft 13, which extends in the vertical direction through a corresponding hole of the cylinder block extends from the lower end of the machine to the slide chamber. Several (for example three) spokes 1q., Which form the hub 12 connect with the wide rim 15. This has an upper and a lower mirror surface 16 and 17 and is so dimensioned in thickness that it has very little play between the wings of the disc-shaped cavity fits into it, while it is with its outer surface is fitted exactly into the frame 3. The slide ring 15 penetrates - a corresponding one Number of passage channels 18, which in a known manner with the outlet and inlet channels 9 and io cooperate when the slide is rotated in the direction of arrow w.

Die genaue Abdichtung des Schiebers ii geschieht durch folgende Einrichtung: In die untere Spiegelfläche 17 des Schieberkranzes 15 ist eine Aussparung geschnitten, in die genau der Dichtungskörper ig (Abb. q.) hineinpaßt. Dieser besteht aus zwei schmalen Ringen 2o und 21, die durch eine Anzahl von Speichen 22 verbunden werden. jede der Speichen 22 trägt eine Blattfeder 23. Dieser Dichtungskörper wird so in den Schieber eingesetzt, daß die Federn im Innern des Schiebers untergebracht sind (Abb. 7). - Diese Federn haben demgemäß das Bestreben, den Dichtungskörper gegen die Spiegelflächen des Zylinderblocks, die obere Dichtungsfläche 16 des Schiebers aber gegen die Widerlagerfläche des Deckels zu drücken. Hierdurch wird eine vollkommene Dichtung erreicht, indem die einzelnen Speichen ein Überströmen der aus- und einströmenden Gasmassen verhindern.The exact sealing of the slide ii is done by the following device: A recess is cut into the lower mirror surface 17 of the slide ring 15 , into which the sealing body ig (Fig. Q.) Fits exactly. This consists of two narrow rings 2o and 21, which are connected by a number of spokes 22. each of the spokes 22 carries a leaf spring 23. This sealing body is inserted into the slide in such a way that the springs are housed inside the slide (Fig. 7). - These springs therefore tend to press the sealing body against the mirror surfaces of the cylinder block, but the upper sealing surface 16 of the slide against the abutment surface of the cover. In this way, a perfect seal is achieved in that the individual spokes prevent the gas masses flowing in and out from flowing over.

Man kann auch einen zweiten Dichtungskörper in die obere Spiegelfläche des Schiebers einlassen, jedoch wird dies in den meisten Fällen überflüssig sein, da die vollkommen ebenen, flach aufeinanderliegenden Dichtungsflächen sehr leicht und gut abdichten. Eine Neigung des Schiebers zum Kippen, wenn der eine Zylinder ansaugt und der andere komprimiert, wird dadurch beseitigt, daß der sehr leichte Schieber von den Federn 23 getragen und gewissermaßen in der Schwebe gehalten - wird. Die vierkantige Ausbildung der Nabenbohrung hat den Vorteil, daß der Schieber nach Abschrauben des Deckels ohne weiteres herausgenommen werden kann. Von nebensächlichen Teilen sind in der Zeichnung gezeigt: Bei 24 die Stelle zum Einsetzen der Zündkerze und bei 25 der Austritt des erwärmten Kühlwassers. Durch die Öffnung 27 kann ein Schmiermittel dem Schieber zugeführt werden.You can also put a second sealing body in the upper mirror surface of the slide, but in most cases this will be superfluous, because the completely flat, flat on top of each other sealing surfaces very light and seal well. A tendency for the slide to tilt when one of the cylinders sucks in and the other compresses, is eliminated by the fact that the very light one Slide carried by the springs 23 and held in suspension, as it were - will. The square design of the hub bore has the advantage that the slide can be easily removed after unscrewing the cover. From incidental Parts are shown in the drawing: At 24 the place for inserting the spark plug and at 25 the exit of the heated cooling water. Through the opening 27 can a Lubricant are fed to the slide.

Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 1o dreht sich der Schieber mit i/4 der Geschwindigkeit der Motorwelle, so daß trotz der großen Öffnungsgeschwindigkeit eine langsame Drehgeschwindigkeit genügt.In the embodiment according to Fig. I to 1o, the slide rotates with i / 4 the speed of the motor shaft, so that despite the high opening speed a slow speed of rotation is sufficient.

Die abgeänderte Ausführungsform nach Abb. i1 unterscheidet sich von der bisher besprochenen Ausführungsform dadurch, daß die Ein- und Auslaßkanäle nicht nebeneinander, sondern in radialer Richtung konzentrisch angeordnet sind. Sie werden durch eine Scheidewand 28 voneinander getrennt. Der Schieber ii wird. dann von entsprechend gestalteten Kanälen 1811 und i8b durchdrungen; es muß also in diesem Fall für die Aus- und Eintrittskanäle je ein besonderer Durchströmkanal angeordnet sein. Hierbei kann die Länge der Kanäle die Hälfte der Periode betragen.The modified embodiment according to Fig. I1 differs from the previously discussed embodiment in that the inlet and outlet channels are not side by side, but are arranged concentrically in the radial direction. you will be separated from one another by a partition 28. The slide ii will. then from accordingly shaped channels 1811 and i8b penetrated; So in this case it has to be for the Outlet and inlet channels each be arranged with a special through-flow channel. Here the length of the channels can be half the period.

Claims

PATENT CLAIM: Eccentric to the vertical center axes of the working cylinder, directly driven rotary disc valve for multi-cylinder internal combustion engines, which controls the cylinders while avoiding harmful side channels, characterized in that the valve is in the form of a wheel with a flat, wide, mirror serving as a spoke (ig) with the hub (12) 'connected rim, while the lower mirror surface (i7) consists of concentric rings (2o, 21) connected to one another by spokes (22) and together forming a uniform rigid piece with the interposition of springs (23 ) is let in.