DE422397C - Zylinder fuer Kraftmaschinen mit in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern und mitumlaufenden Kolben - Google Patents

Description

• Zylinder für Kraftmaschinen mit in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern und mitumlaufenden Kolben. Bei Kraftmaschinen mit in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern und mitumlaufenden Kolben hat sich als Material für die Zylinder noch am besten Grauguß, d. h. Zylinderguß, bewährt, indem dieses Material sich zur Bearbeitung auf den Außen- und den Innenflächen eignet und den Wärmebeanspruchungen zu widerstehen vermag. Eine besondere Schwierigkeit liegt dabei in der Wärmeabführung an das mit Wasserkühlung versehene Gehäuse der Maschine; denn jeder Zylinder hat außer der Wärmemenge, die von den verbrennenden Gasen unmittelbar an die Zylinderwandungen übertragen wird, auch den Hauptteil der vom Kolben aufgenommenen Wärmemenge weiter zu übertragen und darf dabei an der Außenfläche keine Temperatur erreichen, welche das Schmieren der Gleitbahn im Gehäuse unmöglich machen würde. Wegen der sich ergebenden Verwicklungen bei der Wasserzu- und -abführung und wegen der Unzulässigkeit einer Vergrößerung der bewegten Massen ist es bei den umlaufenden Zylindern ebenso unmöglich wie bei den Kolben, sie mit einer eigenen Wasserkühlung zu versehen. Auch eine Rippenkühlung nach Art derjenigen, die bei Motoren m i Zylindern vielfach geit geradachsigen bräuchlich ist, kann bei in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern nicht angewendet werden, weil diese eine glatte Umfläche besitzen müssen, um die im Gehäuse vorgesehenen Steueröffnungen abzudecken. Allen diesen Schwierigkeiten hat der Erfinder dadurch zu begegnen gewußt, daß er die Zylinder zwar an der Außenfläche mit Kühlrippen, und zwar mit längslaufenden, versieht, aber die zwischen den Kühlrippen verbleibenden Flächen mit einem die Wärme gut leitenden und zugleich eine gute Gleitfläche darbietenden Metall ausfüllt, welches bei der Bearbeitung der Zylinderumfläche nicht stört. Als solches Metall wird zwischen die Rippen eingegossenes Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet.
• Bei ruhenden Zylindern mit gerader Achse für Verbrennungskraftmaschinen ist es bereits bekannt, zusammen mit auf der Außenseite befindlichen Kühlrippen, zwischen denen sich Lufträume befinden, auf der Innenfläche Aussparungen vorzusehen, welche mit einer die Wärme gut leitenden und zugleich eine gute Gleitfläche darbietenden Metallegierung ausgefüllt werden. Das ist natürlich etwas anderes als die Ausfüllung der zwischen den Rippen befindlichen Furchen mit einer Metallmasse. Die Metallegierung bestand bei dem bekannten Zylinder aus Kupfer, Zink, Mangan und Eisen, ist also schwer und dementsprechend nur für ruhende Zylinder zu gebrauchen. Ein Fortschritt liegt also auch in der vom Erfinder angegebenen Verwendung von Leichtmetall als Ausgußmasse.
• Auf der Zeichnung zeigt Abb. t den Längsschnitt durch einen derartigen Zylinder, genommen in der Mittelebene des Gehäusekanals; Abb. 2 und 3 sind die Querschnitte nach II-II und III-III der Abb. i. Abb. 4. ist der längs der kreisförmigen Achse des Ringkanals (nach IV-IV der Abb. i) genommene Zylinderschnitt und Abb.5 ein Stück der Außenansicht auf einen Zylinder.
• Der Zylinder weist eine größere Anzahl von Längsrippen auf, von denen die meisten, i und 2, mit Bezug auf die Ringachse nach außen oder nach innen gerichtet und parallel zur Ebene der Ringachse angeordnet sind, während zwei Mittelrippen 3 in der Ringachse einander gegenüberliegen. Die Lücken zwischen den Rippen sind durch eingegossenes Aluminium 4. ausgefüllt. Während im übrigen über den Zylinderumfang Rippen und ausgegossene Furchen regelmäßig abwechseln, fehlen in der Nähe des innersten die Ringfläche erzeugenden Kreisbogens, also bei 5, die Furchen, so daß sich dort eine verbreiterte Anlagefläche ergibt. In dem so erzeugten Streifen von größerer Materialstärke greifen die in dem Patent 4 i 8 i 3; , betreffend »Kraftmaschine mit in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern und mitumlaufenden Kolben«. geoffenbarten Schrauben 6 an, durch welche die auftretenden Fliehkraftbeanspruchungen auf die Zylindertragscheiben übertragen werden. Längs der gesamten Länge und Breite des Streifens 5 besteht metallische Berührung mit dem starr angeschlossenen Tragteil, so daß die Wärme durch Leitung abgeführt wird. Längs der Zylinderumfläche außerhalb des Anlagestreifens 5 ist innerhalb des Geh,äuseringkanals die Spaltweite hinreichend, um der Wärmedehnung des Zylinders Rechnung zu tragen.
• Die eingegossenen Aluminiumstreifen erstrecken sich bis in die Nähe der die Ein-und die Auslaßöflnung für das Betriebsmittel umgrenzenden Ringstutzen 7 und 8 für das Betriebsmittel, so daß auch diese Stutzen und die in je einen Stutzen eingesetzten Abdichtungsringe 9 mitgekühlt werden. Die Aluminiumstreifen nehmen längs ihrer gesamten Berührungsfläche mit dem Grauguß die Wärme auf und leiten sie rascher als das Eisen nach der Umfläche, von wo sie in den wassergekühlten Gehäusemantel weitergelei-et werden. Durch die Weichheit des Aluminiums wird die Gleitfläche im Gehäusekanal geschont.
• In ihrer Gesamtheit bilden die Rippen eine äußerst kräftige Versteifung des Zylinders. Ein dünnwandiger Zylinder ohne Rippen. würde das Bestreben haben, bei Temperaturveränderungen, ferner bei Veränderung der Beanspruchung durch den Druck der umschlossenen Verbrennungsgase die Krümmung seiner Längsachse zu verändern, was stellenweise zu Anstreifen des Zylinders an der lZanalwandung führen könnte. Der durch die Rippen versteifte Zylinder hingegen verzieht sich nicht.

Claims (5)

1. iPATENT-ANSPRÜCHE: i. Zylinder für Kraftmaschinen mit in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern und mitumlaufenden Kolben, gekennzeichnet durch in der Längsrichtung der gekrümmten Zylinderachse auf der ringförmigen Außenfläche des Zylinders verlaufende Rippen (i, 2), deren Zwischenfurchen (¢) mit einem die Wärme gut leitenden Metall ausgegossen sind, das, zusammen mit den Oberkanten der Rippen bearbeitet, die äußere Gleitfläche darstellt.
2. 2. Zylinder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgießen der Furchen zwischen den Kühlrippen leichtes Weichmetall, z. B. Aluminium, verwendet ist.
3. 3. Zylinder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl eine Gruppe von mit Bezug auf die Ringachse nach außen gerichteten Rippen ( i) als auch eine Gruppe von nach innen gerichteten Rippen (2) parallel zur Ebene der Ringachse angeordnet ist, während zwei Rippen (3) längs der Ringachse einander gegenüberliegen. ¢.
4. Zylinder nach den Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß längs des innersten, die Ringfläche erzeugenden Kreisbogens durch Weglassen von Furchen ein breiterer Metallstreifen (5) von größerer Wandstärke gebLdet ist, der die Befestigungsschrauben (6) für die Verbindung des Zylinders mit seinen Tragscheiben aufnimmt und infolge metallischer Berührung mit dem sich anschließenden Tragteil die Wärme durch Leitung abführt.
5. 5. Zylinder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegossenen Streifen aus die Wärme gut leitendem Metall bis zu den die Ein- und Auslaßöffnung für das Betriebsmittel umgrenzenden Stutzen (7 und 8) heranreichen, so daß auch diese Stutzen gut gekühlt werden.