DE653856C

DE653856C - Internal combustion engine with oscillating piston

Info

Publication number: DE653856C
Application number: DEB173338D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-03-13
Filing date: 1936-03-12
Publication date: 1937-12-06

Description

Brennkraftmaschine mit Schwingkolben Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Schwingkolben und bezweckt die Verbesserung der Dichtheit bei einer solchen Maschine.Internal combustion engine with oscillating piston The invention relates to an internal combustion engine with oscillating piston and aims to improve the tightness of such Machine.

Erfindungsgemäß wird, um die Dichtheit der die Zylinder bildenden Kammern einer derartigen Brennkraftmaschine zu gewährleisten und insbesondere um jedes Entweichen von Gas längs der Welle der die Schwingkolben darstellenden Flügel zu verhindern, zwischen der Nabe der Schwingkolben und den Seitenwänden des Maschinenzylinders eine geschlitzte Scheibe angeordnet, die derart unter elastischer Druckwirkung steht, daß sie sich mit ihrem Rand an die zylindrische Wand der sie aufnehmendenAussparung des Maschinengehäuses und mit ihrer einen Stirnfläche gegen die äußere Fläche der Nabe der Flügelkolben legt.According to the invention, the tightness of the cylinders forming To ensure chambers of such an internal combustion engine and in particular to any escape of gas along the shaft of the vanes making up the oscillating pistons to prevent between the hub of the oscillating piston and the side walls of the machine cylinder a slotted disc is arranged, which is so under elastic pressure, that they are with their edge on the cylindrical wall of the recess receiving them of the machine housing and with its one end face against the outer surface of the Hub of the wing piston attaches.

Die geschlitzte Scheibe kann an einer Drehung nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beispielsweise durch das Zusammenwirken eines Zapfens und einer Nut verhindert sein, und die mit der Nabenfläche in Berührung befindliche Stirnfläche der Scheibe kann eine mit der ölzufuhr in Verbindung stehende Nut aufweisen, durch die das C51 nach den sich berührenden Flächen von Nabe und Scheibe gelangt. Die geschlitzte Scheibe kann auch als Kolben ausgebildet und mit Liderungen versehen sein, welche die Abdichtung zwischen der. Umfläche des Kolbens und der Zylinderwand der den Kolben führenden Aussparung des Maschinengehäuses sichern. Eine mittels Feder - hervorgerufene Anpressung der Dichtscheibe an die Nabe kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch die Druckwirkung mittels Öles ergänzt werden, das in der die Dichtscheibe führenden Aussparung des Maschinengehäuses umläuft. Auch kann eine elastische Haube zur Ergänzung der Dichtungswirkung der Scheibe vorgesehen sein. Ferner können auf der mit der Dichtscheibe in Berührung befindlichen Fläche der Nabe Schmiernuten ausmünden, welche die Schmierung der Reibungsflächen der Nabe und ihrer Flügelkolben gewährleisten.The slotted disc can rotate from one rotation to another Feature of the invention for example by the interaction of a pin and a groove be prevented, and the one in contact with the hub surface The face of the disc can have a groove connected to the oil supply, through which the C51 reaches the contacting surfaces of the hub and disc. The slotted disc can also be designed as a piston and provided with lids be which the seal between the. Area of the piston and the cylinder wall secure the recess in the machine housing that guides the piston. One means Spring - caused pressure of the sealing washer on the hub can after another Feature of the invention can be supplemented by the pressure effect by means of oil, which in the recess in the machine housing that guides the sealing washer. Also can an elastic hood is provided to supplement the sealing effect of the disc be. Furthermore, on the surface in contact with the sealing washer the hub opening out with lubrication grooves, which lubricate the friction surfaces of the hub and their wing pistons.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung beispielsweise in mehreren Ausführungsformen. Fig. i zeigt im Querschnitt eine Brennkraftmaschine mit Schwingkolben. Fig. 2 läßt den die Dichtscheibe enthaltenden Teil der Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsform in gegenüber Fig. i vergrößertem Maßstab im Längsschnitt nach der Linie III-III erkennen. Fig. 3 und q. geben die zugehörige Dichtscheibe in Seitenansicht und im Querschnitt wieder. Fig. 5 ist ein ebenfalls gegenüber Fig. i im Maßstab vergrößerter Längsschnitt der Maschine nach der Geraden VI-VI der Fig. i. In einem in gleicher Weise vergrößerten Maßstab zeigt Fig. 6 den mit der Dichtscheibe versehenen Teil der Maschine in einer gegenüber Fig. 2 und 5 abgeänderten Bauart, und Fig.7 ist ein Querschnitt nach der Geraden VIII-VIII der Fig.6, die ihrerseits ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 7 ist. Fig. 8 gibt die Dichtscheibe der Anordnung nach Fig.6 und 7 in schaubildlicher Darstellung wieder. Fig. 9 veranschaulicht im Längsschnitt eine Dichtscheibe von kolbenförmiger Ausführung und den sie umschließenden Teil der Brenn-' kraftmaschine, und Fig. io ist eine scliati bildliche Wiedergabe dieser Dichtscheibe.The drawing illustrates the invention in several ways, for example Embodiments. Fig. I shows in cross section an internal combustion engine with oscillating pistons. Fig. 2 leaves the part of the internal combustion engine containing the sealing washer in one first embodiment in an enlarged scale compared to FIG. i in longitudinal section recognize after the line III-III. Fig. 3 and q. give the associated sealing washer again in side view and in cross section. Fig. 5 is a also compared to Fig. i on an enlarged scale longitudinal section of the machine along the straight line VI-VI in FIG. i. On a scale enlarged in the same way, FIG. 6 shows the one with the sealing washer provided part of the machine in a design modified from Fig. 2 and 5, and FIG. 7 is a cross section along the straight line VIII-VIII of FIG 7 is a section along the line VII-VII of FIG. Fig. 8 gives the Sealing washer the arrangement according to Figure 6 and 7 again in a diagrammatic representation. Fig. 9 illustrates in longitudinal section a sealing washer of piston-shaped design and the one surrounding it Part of the internal combustion engine, and Fig. 10 is a schematic pictorial representation this sealing washer.

Gemäß Fig. i, 2 und 5 weist die Brennkraftmaschine ein zylindrisches Gehäuse i auf, das durch die Scheidewände 2 und 3 in zwei Kammern 4. und 5 unterteilt ist, in welchen zwei an den entgegengesetzten Enden eines Durchmessers liegende Flügel 6 und 7 eine hin und her gehende oder schwingende Bewegung ausführen können. Die Flügel 6, 7 sitzen auf einer gemeinsamen Nabe 8, die achsgleich mit dem zylindrischeA Maschinengehäuse i auf der hohlen Welle 811 angeordnet ist. Die Flügel 6, 7 bilden die Kolben der Maschine und sind mit Dichtsegmenten versehen, die je aus zwei Winkelstücken g11, 9b zusammengesetzt sind und unter der Druckwirkung von Blattfedern. io stehen. Das von der Hohlwelle 811 umschlossene Rohr i i dient zur Zufuhr und der Ringraum 12 zur Abfuhr von Kühlmitteln.According to FIGS. I, 2 and 5, the internal combustion engine has a cylindrical housing i which is divided by the partitions 2 and 3 into two chambers 4 and 5, in which two vanes 6 and 7 located at opposite ends of a diameter point and can perform moving or swinging motion. The blades 6, 7 sit on a common hub 8, which is arranged on the hollow shaft 811 on the same axis as the cylindrical machine housing i. The wings 6, 7 form the pistons of the machine and are provided with sealing segments, each composed of two angle pieces g11, 9b and under the pressure of leaf springs. stand io. The tube ii enclosed by the hollow shaft 811 is used for the supply and the annular space 12 for the removal of coolants.

Um jedes Entweichen von Gas aus der Verpuffungskammer Zwischen den Seitenwänden 18' des zylindrischen Gehäuses i und der 'Nabe 8 der Flügelkolben 6, 7 oder genauer der äußersten Fläche ig dieser Nabe, d. h. in der Pfeilrichtung F, zu verhindern, ist nach der Erfindung eine einen Schlitz tob aufweisende Lochscheibe 2o vorgesehen, die in einer Ausnehmung 2 i des Mäschinengebäuses i eingebaut ist und die zylindrische Fläche Zia dieser Gehäuseaussparung 2i berührt sowie darauf einen elastischen Radialdruck ausübt. Eine Drehung dieser Scheibe 2o ist, wie Fig. 3 zeigt, durch einen Zapfen 22 verhindert, der an der Scheibe sitzt und in eine Längsnut 23 der Wand 2i11 der Gehäuseaussparung 2i eingreift. Es kann auch umgekehrt der Zapfen 22 an der Wand Zia und die Nut 23 an der geschlitzten Scheibe 2o vorgesehen sein. Eine Feder 24 (vgl. Fig. 2 und 5) drückt die Lochscheibe 2o an den Mittelteil def- Seitenfläche ig der 'Tabe 8, der beispielsweise mit der Außenfläche eines auf die Hohl-' welle 811 aufgeschraubten Klemmringes 25 zusammenfallen kann, der in einer entsprechenden Ausnehmung der Nabe 8 liegt und zur Lägensicherung der Nabe auf der Welle 811 dient und dessen freie Stirnfläche mit der Außenfläche der Dichtsegmente g11 und der Nabe 8 eine einzige Ebene bildet.To prevent any escape of gas from the deflagration chamber between the Side walls 18 'of the cylindrical housing i and the' hub 8 of the vane piston 6, 7 or more precisely the outermost surface ig of this hub, d. H. in the direction of the arrow F, to prevent is a perforated disc having a slot tob according to the invention 2o provided, which is installed in a recess 2 i of the machine housing i and the cylindrical surface Zia of this housing recess 2i touches as well as thereon exerts an elastic radial pressure. A rotation of this disk 2o is, as Fig. 3 shows, prevented by a pin 22 seated on the disc and into a Longitudinal groove 23 of the wall 2i11 of the housing recess 2i engages. It can also be the other way around the pin 22 is provided on the wall Zia and the groove 23 is provided on the slotted disc 2o be. A spring 24 (cf. FIGS. 2 and 5) presses the perforated disk 2o against the central part def- side surface ig of the 'tab 8, which, for example, with the outer surface of a the hollow 'shaft 811 screwed-on clamping ring 25 can collapse, which in a corresponding recess of the hub 8 and to secure the hub in position serves on the shaft 811 and its free end face with the outer surface of the sealing segments g11 and the hub 8 forms a single plane.

Die gegen die Nebenfläche durch die Feder 24 gedrückte Seitenfläche 2o11 der Scheibe 20 weist, wie die Fig.3 und .4 näher erkennen lassen, eine Nut oder Rille 26 auf, von welcher die Bohrungen 27 ausgehen, die zur Zuführung von Schmiermittel, z. B. von Öl unter Druck, dienen. Da die der Kolbennabe 8 angehörige Fläche ig eine dauernde Schwingbewegung ausführt, während die Scheibe unbexveglich bleibt, verteilt sich das Schmieririittel über die ganze Stirnfläche 2o11 der Scheibe 2o. Infolgedessen ist nicht nur jede Abnutzung durch Reibung vermieden', sondern es wird auch eine vollkommene Dichtung durch das Schmiermittelhäutchen zwischen den Flächen 2o11 und i9 erreicht.The side surface pressed against the secondary surface by the spring 24 2o11 of the disk 20 has, as can be seen in more detail in FIGS. 3 and 4, a groove or groove 26, from which the bores 27 extend, for the supply of Lubricants, e.g. B. of oil under pressure, serve. Since the piston boss 8 belonging Surface ig carries out a permanent oscillating movement, while the disk is immovable remains, the lubricant is distributed over the entire face 2o11 of the disk 2o. As a result, not only is all wear and tear caused by friction avoided, but it also becomes a perfect seal through the lubricant cuticle between reached areas 2o11 and i9.

Die Scheibe 2o wird in die Aussparung 21 des Maschinengehäuses so eingesetzt, daß ihr Schlitz tob und der diesem auf dem gleichen Durchmesser gegenüberliegende Zapfen 22 vor den feststehenden Scheidewänden :2 und 3, welche den Boden der Arbeitskammern 4, 5 der Flügelkolben 6, 7 bilden, zu liegen kommen und nach der Geraden VI-VI der Fig. i ausgerichtet sind, um jedes Entweichen von Gas an der Stelle des Schlitzes tob und des Zapfens 22 zu vermeiden. Die Feder 2.1. kann, wenn gewünscht, mit einem Stellmittel zur beliebigen Regelung ihrer Spannung versehen sein. Man kann diese Feder auch fortlassen und dafür das Anpressen der Scheibe 2o an die Fläche ig der Kolbennabe durch die Druckwirkung der Gase der Verpuffungskammern 4, 5 hervorrufen, die in diesem Fall durch eine passende Leitung mit der Gehäuseaussparung 21 zu verbinden sind.The disk 2o is in the recess 21 of the machine housing so used that their slot tob and this one opposite to the same diameter Pin 22 in front of the fixed partitions: 2 and 3, which are the bottom of the working chambers 4, 5 of the wing piston 6, 7 form, come to rest and after the straight line VI-VI of the Fig. I are aligned to any escape of gas at the location of the slot tob and the pin 22 to avoid. The spring 2.1. can, if desired, with one Adjusting means can be provided for any regulation of their voltage. You can do this Also omit the spring and instead press the washer 2o against the surface ig the Cause the piston hub by the pressure effect of the gases in the deflagration chambers 4, 5, in this case to be connected to the housing recess 21 by a suitable line are.

Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, kann die Dichtscheibe 2o einen dem Durchmesser D der Nabe 8 gleichen Durchmesser besitzen, so daß die ganze äußere Fläche ig der Nabe in Berührung mit der Stirnfläche 2o11 der Scheibe 2o ist, die durch die Feder 2-I kräftig an die Nabe angedrückt gehalten wird. Auf diese Weise ist jede Verbindung zwischen den Kammern 411 und 4b einerseits und 511 und 5b anderseits durch die Dichtwirkung der Scheibe 2o unmöglich gemacht, die so die Wirkung der Dichtsegmente g11 ergänzt, deren Endkanten 9c nach einem Kreis mit dem Durchmesser D verlaufen.As FIGS. 6 and 7 show, the sealing disk 2o can have a diameter D of the hub 8 have the same diameter, so that the entire outer surface ig the The hub is in contact with the face 2o11 of the disc 2o, which is held by the spring 2-I is held firmly against the hub. This is how every connection is between the chambers 411 and 4b on the one hand and 511 and 5b on the other hand by the sealing effect made impossible for the washer 2o, which thus complements the effect of the sealing segments g11, the end edges 9c of which run along a circle with the diameter D.

Die Schmierung der Scheibenfläche 2o11 und der _Nabenfläche ig wird durch Öl bewirkt, das durch den Kanal 40 unter Druck dem Raum zi zugeführt und daraus über den Kanal 41 abgeleitet wird. Der Druck des Öles, der sehr hoch. sein kann, wird durch einen,an den Stutzen 42 angeschlossenen Druckmesser überwacht und wirkt zusammen mit der Feder 24 auf die Scheibe 2o. Er kann zur Regelung der Kraft, mit der die Scheibe 2o an die .Nabe e angepreßt wird, verändert werden.The lubrication of the disc surface 2o11 and the hub surface is ig caused by oil, which is supplied through the channel 40 under pressure to the space zi and from it is derived via the channel 41. The pressure of the oil, which is very high. can be, is monitored and acted by a pressure gauge connected to the connector 42 together with the spring 24 on the disk 2o. He can regulate the force with which the disc 2o is pressed against the .Nabe e, can be changed.

Dieser starke Druck, den das Öl auf die Dichtscheibe 2o ausübt, gestattet, von der Anbringung von Schmiernuten auf der Stirnfläche 2o11 der Dichtscheibe 2o abzusehen und diese Fläche gemäß Fig. 9 glatt auszuführen. Das unter Druck zugeführte Öl nimmt seinen Weg durch den Schlitz 20v der Scheibe 2o und bildet zwischen den Flächen 2oa und ig ein dünnes Häutchen, das eine vollkommene Schmierung dieser Flächen gewährleistet und gleichzeitig die bereits durch die innige gegenseitige Berührung der Flächen 2oa und i9 erreichte günstige Dichtungswirkung noch weiter steigert.Allows to dispense and from the attachment of oil grooves on the end face of the sealing disc 2o11 2o this surface as shown in FIG. 9 smoothly perform this strong pressure that the oil exerts on the sealing disc 2o. The oil supplied under pressure makes its way through the slot 20v of the disk 2o and forms a thin membrane between the surfaces 2oa and ig, which ensures perfect lubrication of these surfaces and at the same time the favorable effect achieved by the intimate mutual contact of the surfaces 2oa and i9 Sealing effect increases even further.

Wie Fig. g zeigt, kann die Dichtscheibe auch als Kolben 45 ausgeführt sein, der einen dem Nabendurchmesser D gleichen Durchmesser besitzt und in üblicher Weise mit Liderungsringen 46 zur Erzielung einer vollkommenen Dichtung zwischen der Wand Zia der Gehäuseaussparung 2i und dem Kolben 45 versehen ist. Um die Dichtungswirkung über eine größere Fläche auszudehnen, kann der Kolben 45 vorteilhafterweise durch eine Art Haube 47 ergänzt sein, die aus sehr dünnem Stahl oder Blattmetall besteht und infolgedessen sich unter der Wirkung des Druckes des im Raum 2i enthaltenen Öles elastisch in ihrer Form verändern kann. In der Bohrung des Kolbens 45 (vgl. auch Fig. i o) sind Nuten 48 ausgespart, in welche die feststehende, als Lagerschale der Kolbenwelle dienende Muffe 49 mit entsprechenden, an ihrem einen Ende vorspringenden Klauen eingreift, so daß der Kolben 45 nicht durch die Nabe 8 in Umdrehung versetzt werden kann. Diese Verkerbung der Teile 45 und 49 ersetzt den bei der Anordnung der Fig.3 und 5 an der Dichtscheibe 2o angebrachten Zapfen 2o.As FIG. G shows, the sealing disk can also be designed as a piston 45 be, which has a diameter equal to the hub diameter D and in the usual Way with eyelid rings 46 to achieve a perfect seal between the wall Zia of the housing recess 2i and the piston 45 is provided. To the sealing effect Expanding over a larger area, the piston 45 can advantageously by a kind of hood 47 must be supplemented, which consists of very thin steel or sheet metal and as a result, under the action of the pressure of the contained in space 2i Oil can change its shape elastically. In the bore of the piston 45 (cf. also Fig. i o) grooves 48 are recessed, in which the fixed, as a bearing shell the piston shaft serving sleeve 49 with corresponding one projecting at one end The claw engages so that the piston 45 is not rotated by the hub 8 can be. This notching of parts 45 and 49 replaces that in the arrangement 3 and 5 on the sealing disk 2o attached pins 2o.

Der Kolben 45 wird gegen die Fläche ig der Nabe 8, ähnlich wie die Scheibe 2o der Fig. i bis 5, durch die Feder 24 gepreßt, deren Wirkung durch den Druck des im Raum 21 befindlichen Öles ergänzt wird. Dieses Öl kann durch die Nuten 48 hindurchtreten und nach der Stirnfläche 45" des Kolbens 45 und der Nabenfläche 1g gelangen, so daß es gleichzeitig eine kräftige Schmierung und eine Steigerung der Dichtungswirkung dieser Flächen hervorruft.The piston 45 is against the surface ig of the hub 8, similar to that Disk 2o of Figs. I to 5, pressed by the spring 24, the effect of which by the Pressure of the oil in space 21 is supplemented. This oil can go through the grooves 48 pass through and after the end face 45 ″ of the piston 45 and the hub surface 1g reach, so that there is a strong lubrication and an increase at the same time the sealing effect of these surfaces.

Ferner kann dieses Öl, wie Fig. 6 und 7 erkennen lassen, zur Schmierung der Teile 2a und 311 der Scheidewände 2 und 3 benutzt werden, zwischen denen die Nabe 8 sich dreht und hin und her schwingt. Zu diesem Zweck münden Schmiernuten 5o und 51 an der Nabenfläche ig aus. Ebenso können an den Seitenflächen der Flügelkolben 6, 7 Schmiernuten 52 und 53 ausgespart sein, um die Schmierung zwischen diesen Flächen und den Innenflächen der Kammern 4 und 5 zu gewährleisten.Furthermore, as shown in FIGS. 6 and 7, this oil can be used for lubrication of the parts 2a and 311 of the partitions 2 and 3 are used, between which the Hub 8 rotates and swings back and forth. For this purpose, oil grooves open 5o and 51 on the hub surface ig. Likewise, on the side surfaces of the wing pistons 6, 7 lubrication grooves 52 and 53 are recessed to allow lubrication between these surfaces and the inner surfaces of the chambers 4 and 5 to ensure.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Internal combustion engine with oscillating piston, characterized in that a slotted disc (2o) is arranged between the hub (8) of the oscillating piston (6, 7) and the side walls of the machine cylinder (i), which is so under elastic pressure that it is with its Edge against the cylinder wall (eia) of the recess (21) of the machine housing (i) that accommodates it and with its one end face (20a) against the outer surface (ig) of the hub (8).

2. Machine according to claim i, characterized in that the slotted Disc (2o) on a rotation, for example through the interaction of a pin (22) and a groove (23), and which is in contact with the near surface (ig) located end face (2oa) of the disc (2o) one with the oil supply in connection has standing groove (26) through which the oil to the touching surfaces (ig and 2oa) comes from the hub and disc. .

3. Machine according to claim i and 2, characterized in that the slotted disc is designed as a piston (45) and is provided with lids (46) which form the seal between the peripheral surface of the piston (45) and the cylinder wall (eia) of the recess guiding the piston (45) (21) of the machine housing.

4. Machine according to claim i to 3, characterized in that that the sealing washer (2o) is pressed against the hub (8) by means of a spring (24) the pressure effect is supplemented by means of oil, which is contained in the sealing washer (20) leading recess (21) of the machine housing rotates.

5. Machine according to claim i to 3, characterized in that an elastic hood (47) to complement the Sealing effect of the disc (45) is provided.

6. Machine according to claim i to 5, characterized in that located on the with the sealing washer (2o) in contact Surface (1g) of the hub (8) lubricating grooves (50, 50 open, which the lubrication of the Ensure the friction surfaces of the hub (8) and its vane pistons (6, 7).