DE765087C

DE765087C - Gekuehlter Drehschieber fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE765087C
Application number: DEJ66405D
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl-Ing Wilcken
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1940-02-02
Filing date: 1940-02-02
Publication date: 1954-09-27

Description

Gekühlter Drehschieber für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen Drehschieber, bei dem der mit Steuerbohrungen versehene angetriebene Teil (Küken) kugelförmig gestaltet ist und mit einem als Gegenstück ausgebildeten Schalenteil zusammenwirkt. Bei der Verwendung derartiger Drehschieber für die Steuerung der Brennluft bzw. des Gemisches und der Abgase von Brennkraftmaschinen ist aber infolge der auftretenden hohen Temperaturen eine wirksame Kühlung erforderlich, um eine sichere und dauernde Abdichtung der zusammenarbeitenden Teile zu erhalten, die durch eine ungleichmäßige Temperaturverteilung, die dadurch bedingt ist, daß die in der Nähe des Arbeitsraumes liegende, frei um ihre Achse umlaufende Schale ihre Wärme nur über den kugelförmigen Schieberteil ableiten kann, gefährdet werden würde.
Kugelförmige Drehschieber, die mit einer. Dichtungsschale zusammenarbeiten, sind an sich bekannt. Bei solchen bekannten Ausführungen läßt die Kühlung des Drehschiebers aber sehr zu wünschen übrig. So hat man z. B., um eine Beschleunigung des Wärmeausgleiches zu erzielen, den kugelförmigen Teil des Schiebers in einem nachgiebigen, mehrteiligen Gehäuse angeordnet. Um die Temperaturen innerhalb geeigneter Grenzen zu erhalten, hat man auch die Oberfläche der Auspuffleitung oder den Einlaßkanal durch eine Schicht von hitzebeständigem und wärmeisolierendem Baustoff abgedeckt.
Durch alle diese Maßnahmen konnte jedoch ein einwandfreier Wärmeausgleich für die Dauer nicht herbeigeführt «,-erden. Darum ,curde gemäß der Erfindung ein gekühlter Drehschieber geschaffen, der aus einem drehbeweglichen Kükenteil und einem diesen dicht umgreifenden Gehäuseteil besteht und mit in seiner hohlen Welle untergebrachten Kühlmittelzu- und -abflußl°itungen versehen ist, wobei gemäß der Erfindung das Küken in bekannter Weise kugelförmig gestaltet ist und die Kühlflüssigkeitszu- bzw. -abfuhr annähernd an der Stelle des größten Durchmessers des ebenfalls im wesentlichen kugeligen Kühlmittelraumes erfolgt, so daß das Kühlmittel infolge verschiedener Größe der auf kaltes bzw. warmes Kühlmittel wirkenden Fliehkraft ständig von der Zuleitung radial nach außen in den Kühlmittelraum des Kükens und wieder zurück in die Abführungsleitung strömt.
Die Vorteile, die eine Ausführung gemäß der Erfindung aufweist, sind folgende: Der Kühlraum besitzt an der heißesten Stelle, nämlich am Zylinderaustritt, seinen größten Ouerschnitt, so daß eine sichere und wirksame ZÄjärmeabfuhr erfolgt. Bei N-lehrzylindermaschinen erhält jeder Zylinder für sich einen Schieber mit eigener Kühlwasserzuführung, tvobei die Wasserzufuhr auf der gegenüberliegenden Seite des Auspuffkanals liegt, damit das Kühlwasser auf dem Wege zum Kühlraum nicht bereits erwärmt wird.
Auf diese Weise entsteht ein Kühlmittelumlauf im Innern des Kükens, der durch die \rerschiedenlieit des spezifischen Gewichtes des warmen und kalten Kühlmittels unter Einfluß der Fliehkraft aufrechterhalten wird. Durch diese Ausbildung erfährt nicht nur der kugelförmige Teil des Drehschiebers selbst, sondern auch die umlaufende Schale eine entsprechende Kühlung. Eine Ansammlung von Dampf an den zu kühlenden Innenflächen des Schiebers kann nicht. erfolgen, da dieser als leichteres :Medium der gleichfalls zentral gelegenen Ableitung zuströmt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt.
In einem Gehäuse i ist ein aus der Hohlwelle 5 und dem kugelförmigen Teil 2 bebestehender Drehschieber drehbar gelagert. Der Teile (Küken) wirkt mit einem als Gegenstück ausgebildeten Schalenteil 6 zusammen. Er enthält außer Steuerbohrungen .4 noch Hohlräume 7, denen z. B. durch ein in der Hohlwelle 5 des Schiebers angeordnetes Rohr 8 Kühlmittel zugeführt «-erden. Das Zuführungsrohr 8 weist eine Ouerbohrung 9 auf, durch welche frisches Kühlmittel unter Einwirkung der Fliehkraft nach außen in die Hohlräume 7 des Kükens 2 geleitet und von dort nach erfolgter Erwärmung an der Innen-,vand des Kükens 2 durch das nachfolgende kalte Kühlmittel wieder nach innen zu der ebenfalls zentral gelegenen Ableitung io gedrängt wird. Um den Hohlraum 7 möglichst groß zu erhalten und dadurch eine schnelle Ableitung der `'Wärme des Kükens an das Kühlmittel zu erreichen, kann das Küken 2 mit in der Achsrichtung des Drehschiebers verlaufenden Fortsätzen 3 ausgestattet sein. Da die Zuführung des Kühlmittels eine ununterbrochene ist, so entsteht im Innern des Kükens 2 dadurch ein Kühlmittelumlauf, daß der erwärmte und daher spezifisch leichtere Teil des Kühlmittels der Fliehkraft weniger unterworfen ist als das frische Kühlmittel mit dem höheren spezifischen Gewicht. Auf diese Weise wird der erwärmte Teil des Kühlmittels von dem nachfolgenden frischen Kühlmittel zur Mitte zurückgedrängt. «-o er durch das dort vorgesehene Abflußrohr io abfließen kann.

Claims

PATENTAXSPRLCHEc i. Gekühlter Drehschieber für Brennkraftmaschinen, der aus einem drehbeweglichen Kükenteil und einem diesen dicht umgreifenden Gehäuseteil besteht und mit in seiner hohlen Welle untergebrachten Kühlmittelzu- und -abflußleitungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (2) in bekannter Weise kugelförmig gestaltet ist und daß die Kühlflüssigkeitszu- bzw. -abfuhr annähernd an der Stelle des größten Durchmessers des ebenfalls im wesentlichen kugeligen Kühlmittelraumes (7) erfolgt, so daß das Kühlmittel infolge der verschiedenen Größe der auf kaltes bzw. warmes Kühlmittel wirkenden Fliehkraft ständig von der Zuleitung (8) radial nach außen in den Kühlmittelraum (7) des Kükens (2) und wieder zurück in die Abführungsleitung (io) strömt.
2. Drehschieber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (2) zur Vergrößerung des Hohlraumes (7) einen in der Achsrichtung verlaufenden rohrförmigen Fortsatz (3) aufweist.
3. Drehschieber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittelzufluß- und das Kühlmittelabflußrohr auf der dem Auspuffkanal gegenüberliegenden Seite des Schiebers angeordnet ist und der Auspuffkanal von Taschen des Kühlmittelraumes umschlossen ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 568 597, 663 479, 684 395 britische Patentschriften Nr. 12 154 v. Jahre 1894 9548 v. Jahre 1895; französische Zusatz-Patentschrift Nr. 31 941 (z. 598 271); USA.-Patentschriften Nr. 543 549, i o68 632.