DE408738C

DE408738C - Internal combustion piston engine

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.Internal combustion piston engine. The seals. between cylinder liner, Lid and cylinder jacket in internal combustion piston engines with connected Jacket and lid cooling system, especially when using hot coolants Pressure, present difficulties, especially when larger dimensions are considered.

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.Becomes the continuous connection between jacket and cover cooling executed according to Fig. i, then the distribution of the force of the screws i is based on the two sealing surfaces 2 and 3 indefinitely, and there is a risk that, for. B. Water penetrates from the jacket 4 to the combustion chamber 5, causing water hammers and other disadvantages.

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.This risk can be eliminated by the known arrangement according to FIG Fig. 2. The relationship between jacket cooling space 4 and lid cooling space 6 is illustrated by Diversion pipes 7 made, and since the seal of surface 3 (Fig. I) is omitted, the sealing surface 2 is clearly pressed together by the screws i. It arises but the disadvantage that the metal wet circumscribed by the circle 8, to their Inside the cooling effect has insufficient access, assume large dimensions. In addition these masses surround the zone of greatest heat development in the combustion chamber.

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.Another construction (Fig.3) counteracts the disadvantages of the designs according to Fig. i and 2, in that there is no flange connection at all above the piston is used, but the closed cylinder 8 with a jacket g completely is surrounded. However, this arrangement reduces the accessibility to the interior of the Machine.

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.The present invention aims to eliminate the drawbacks mentioned above and should enable a construction finite the relationship between shell and Lid cooling is achieved with a clear expression of the force of the screw connection of the Cover both on the seal between the cover and cylinder ", the bushing as on the Seal between. Lid and cylinder jacket.

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.The invention consists in connecting the two in series Seals 2 and 3 (Fig. I), based on the action of the force of the cover screws i in such a way that the seal between the jacket and the external environment by means of a stuffing box effect, the seal between the combustion chamber and the jacket is effected by face pressure.

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.Fig. 4 illustrates in longitudinal section, Fig. 5 in cross section according to a-b of Figure 4. Fig. 6 in cross section according to c-d of Fig. 4 an example of an application of the invention to a two-stroke oil machine with slot flushing and hot cooling through the formation of steam under pressure.

Die veranschaulichte Konstruktion kommt auch in Betracht für gewöhnliche Wasserkühlung.The illustrated construction is also suitable for ordinary ones Water cooling.

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.The cooling space 6 of the lid 12 is through with that of the jacket 4 the channels 13 connected. The seal 14 between the liner and jacket and the Seal 15 between the jacket and the external environment are made by means of the press ring 16 caused by the force of the screws i by the expression of force via the stuffing box seal 15 is transferred to the cover 12, which continues the pressure on the sealing surface 14 transmits. As a result, the screw force comes both in the seal 15 as in the Seal 14 clearly shown to advantage. The cylinder liner 17 is through with the jacket contiguous noses 18 added, the channels i9 leave free for the unhindered Circulation between jacket and cover cooling. That to be vaporized or preheated Hot coolant can always be kept in circulation by a rotary piston pump, also as an accessory part of a boiler system with special auxiliary firing in cases where steam is used to preheat, start up or supplement the power of the oil machine will. Depending on the cross-sectional ratios of the outflow openings 2o, the Water level at a height of 21, with the .generated steam at a moderate speed withdraws through pipe connections 22.

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.Fig.7 illustrates a construction in which the lid is in! two stacked parts 23 and 24 is disassembled, the former being the force the screws are transferred to the lower part 24 via the stuffing box 15. This construction allows the use of very simple castings that are easily accessible on the inside. The channel 13 can be arranged particularly effectively for cooling the lid will. The cross section through the gland seal 15 can, as indicated in Fig. 7, be trapezoidal in order to increase the effectiveness of the seal through a radial force component to support.

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.Fig. 8 shows a wedge-shaped shape of the sealing ring 15 and Fig. 9 shows the design of the compression ring 1 6 as an elastic member. The sealing ring 1 5 can consist of soft iron, stainless steel or copper, among other things. The press ring 16 can seal directly itself, or a spring 25 (Fig. Io) even without the special sealing ring 1 5 record with this property.

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.It is sometimes useful to split the sealing surface 1.4 (Fig.: 1) in two to disassemble concentric surfaces 26 and 27 (Fig. 7), those with the lid and the Cylinder liner form a closed annular space 28 which passes through to the outside Opening 29 is relieved. This will prevent any leakage between the combustion chamber and Stop the cooling jacket, which is particularly important when using coolants negative pressure.

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.The cover 12 (or 23, 2q.) Can in the designs according to Fig. ¢ and 7 ground into the seat surfaces 14 or 26, 27 without the use of special inserts will.

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.By forming the elastic compression ring 16 (Fig. G) as a safety spring or as a sensor of such, 25 (Fig. io, in connection with the ring channel 28, wherein the nose of the seal 26 can be shorter than that of the seal 27, the Cover 12 (or 23, 2.1) as a safety valve against excessive pressures on the piston function. The stroke can be small.

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.The cover 12 or its parts 23, 24 form in the two-stroke machine with slot flushing, particularly simple bodies that are light and cheap made of cast steel can be made, whereby the walls to be cooled are kept thin.

Die Erfindung eignet sich besonders für Maschinen mit großen Abmessungen und Zylinderleistungen.The invention is particularly suitable for machines with large dimensions and cylinder performance.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Piston internal combustion engine with a cover screwed onto the combustion chamber and with connected jacket and cover cooling, the screw connection of which causes the seal between the combustion chamber and cooling jacket as well as between the cooling jacket and the external environment, characterized in that the seal between jacket and external environment by stuffing box effect, the seal between Combustion chamber and jacket is effected by face pressure.

2. Piston internal combustion engine according to claim i, characterized in that the cover in a manner known per se in two or more concentric, one on top of the other Parts (23, 2q.) Is dismantled (Fig. 7).

3. Piston combustion engine according to claim i, characterized in that the sealing between the combustion chamber and the jacket caused by the screw connection is broken down into two concentric surfaces (26, 27) (Fig. 7), which has a closed annular chamber (28) with the cylinder and cover. form, which is relieved to the outside through openings (2g) in order to prevent leakage between the combustion chamber and jacket. ¢.

Piston internal combustion engine according to claim i, characterized in that the cross-section of the stuffing box cover (1 5), which seals the jacket to the outside, has the shape of a trapezoid (Fig.7) such that a lateral force component supports the radial seal.

5. Piston internal combustion engine according to claim i, characterized in that the cross-section of the stuffing box lid (15) is given a V-shaped groove (Fig.8), in which the press ring engages spreading.

6. Piston internal combustion engine according to Claim i, characterized in that the press ring (16) acts as an elastic intermediate member is formed between the screws and the stuffing box or cover (Fig. 9).

7. Internal combustion piston engine according to claim i and 6, characterized in that the press ring (16) without special Liderung writes. B. piston internal combustion engine according to claim i, 3, 6 and 7, characterized in that the elastic compression ring (16) acts as a safety spring (Fig. 9) -or for the inclusion of such a (Fig. Io) is trained in order to avoid inadmissible Press the cover from its seat on the cylinder liner in the combustion chamber to let lift, whereby a relief of the pressure takes place to the outside.