EP0099873A2 - Cylindrical rotary valve with seal for piston engines - Google Patents

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EP0099873A2
EP0099873A2 EP83890106A EP83890106A EP0099873A2 EP 0099873 A2 EP0099873 A2 EP 0099873A2 EP 83890106 A EP83890106 A EP 83890106A EP 83890106 A EP83890106 A EP 83890106A EP 0099873 A2 EP0099873 A2 EP 0099873A2
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EP
European Patent Office
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sealing ring
rotary
rotary valve
valve according
rotary slide
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Withdrawn
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EP83890106A
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German (de)
French (fr)
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EP0099873A3 (en
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Josef V. Illichmann
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP0099873A3 publication Critical patent/EP0099873A3/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/16—Sealing or packing arrangements specially therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/026—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with two or more rotary valves, their rotational axes being parallel, e.g. 4-stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Definitions

  • the invention relates to a cylindrical rotary valve with a seal for piston engines which has, - at least one opening running transversely to its longitudinal direction and a circumferential groove for each sealing ring on each side thereof, at least one groove on the wall of the bore receiving the rotary valve is provided, in each of which a seal is arranged, which can be pressed with an end face by spring force against the outer surface of the rotary valve.
  • valves which effect the gas exchange.
  • a complex mechanism is required, which generally consists of a camshaft with a drive, tappets, rocker arms, valves and valve springs.
  • valve overlap both valves are slightly open at the same time - is off there is sufficient space for the valve disk.
  • valve disk Therefor wells are superiors in the piston crown see ', the edges but overheated and can give rise to such ignitions.
  • the measures just described hit the valve disc against each other and thus render the engine unusable.
  • the aim of the invention is therefore to provide a rotary slide valve with a seal, which provides both a perfect seal and also prevents the slide valves from jamming in their bores and avoids the deficiencies of the known constructions.
  • the cylinder 1, the piston 2 with connecting rod 3 and the cylinder head 4 with spaces 5 for the coolant are shown in a simplified manner.
  • 6 is the inlet channel
  • 7 is the outlet channel.
  • 8 means a threaded hole for inserting an injection nozzle or a spark plug.
  • the two rotary valves are designated 9 and 10, 9 being the inlet rotary valve and 10 the outlet rotary valve.
  • the directions of rotation of the two sliders are indicated by arrows.
  • a chain can be provided to drive the rotary valve, which is placed over a sprocket on the crankshaft and over a sprocket on each rotary valve.
  • the rotary valves are driven by the crankshaft in a 4: 1 ratio, which means that they only run at a quarter of the crankshaft speed.
  • the rotary valves 9, 10 consist of solid material, e.g. 1 and 2 have an opening 12 running transversely to their longitudinal or rotational axis.
  • a beveled or poorly heat-conducting material e.g. ceramic material to use.
  • other material e.g. Sintered material to use.
  • the material can also be hardened or coated.
  • cylindrical bores 14, 15 are provided for receiving a rotary valve each. These bores 14, 15 are connected to the combustion chamber 13 via channels 16, 17, which are kept very short to keep the overall combustion chamber small.
  • the two bores 14, 15 are somewhat larger than the associated rotary slide valve, so that it cannot rest against the inner wall of the bore.
  • Each of the channels 16, 17 is surrounded by a circular groove 18 and 19, which starts from the respectively associated bore 14 and 15 for the respective rotary valve.
  • a sealing ring 20 or 21 is inserted, which has a flat end face 22 in FIG. 1 and one after one Has cylindrical surface corresponding to the lateral surface of the rotary valve extending end face 23 (see also Fig. 3, 4).
  • springs not shown in FIG. 1
  • the sealing rings 20, 21 are pressed against the lateral surface of the associated rotary valve in the area of the opening 12 thereof.
  • a rotary valve is shown in view. It consists of a full cylindrical body 30 with the transverse opening 12. A circumferential groove 31 is provided on each side of the opening 12 for receiving a piston ring-like, split sealing ring 32, which has the task of dissipating the heat from the rotary valve to the housing. A ball bearing 35, 26 is seated on each of two journals 33, 34. With these bearings, each rotary valve is supported in the bore 14 or 15.
  • the pin 34 is extended and carries a driving sleeve 37 which is connected in a rotationally fixed manner to the rotary valve by means of a spring 38.
  • a sprocket 39 is seated on the elongated pin 34, which is connected to the driving sleeve 37 by a dowel pin 40 in a rotationally fixed manner.
  • the parts __3ß, 37 and 36 are held against the body of the rotary valve by a nut 41 via a washer-42.
  • the sealing ring 20 (or 21) also shown in FIG. 2 and shown enlarged in FIGS. 3 and 4 has, as already mentioned, an end face 23 which is adapted to the jacket of the associated rotary slide valve and which extends after a cylinder Running layer be coated, as well as the jacket of the rotary valve with such an abrasion-resistant and low-friction coating can be seen.
  • the other end face 22 of the diaphragm ring 20 (21) is flat and, in the example shown, has four axially parallel Saok bores 44 which serve to accommodate helical compression springs 45 (FIG. 2), which are supported at the bottom of the groove 18 and 19 and press the diaphragm ring against the associated rotary valve.
  • Another blind bore 46 serves to receive a pin, not shown, held in the base of the groove 18 (19), which ensures the correct insertion of the sealing ring into the groove.
  • annular groove can be provided in the flat end face 22 for receiving a wave spring made of wire. It is also possible to have an annular wave spring act directly on the surface 22. Of course, other suspensions can also be provided.
  • FIG. 5 Another type of formation of the rotary valve is shown in FIG. 5.
  • a solo rotary valve 9 (or 10) has two, possibly also a plurality of, openings 12, 12 'of different cross-sectional shape and cross-sectional size and can be axially displaced from the outside by means of a device, not shown, even when the engine is running. It is thus possible to have another of the openings 12, 12 'come into effect by axially adjusting the rotary slide valve.
  • a groove 31 with a sealing ring 32 can also be provided between two of these openings; such an embodiment is in Figure 5 illustrates.
  • two, possibly also several, mutually concentric sealing rings are provided instead of the single sealing ring.
  • Each of these. Rings is held in its own groove. It is also possible, for example, to arrange a sealing ring on the inlet side, on the exhaust side, which is much stronger, above all thermally highly stressed, to attach two or more concentric diaphragm rings.
  • the arrangement of several concentric sealing rings is particularly important for large motors, i.e. in connection with rotary valves of larger dimensions.
  • the contact pressure for each individual ring can be smaller than it would be if only one ring was arranged. It is also possible to make the contact pressures of the individual rings of different sizes, for example the largest for the innermost ring and ever lower for each further ring lying on the outside. This measure can be achieved in a very simple manner in that all pressure springs for the rings of different sizes are of the same strength and are present in the same number.
  • the grooves with the sealing rings located therein can also be provided at other points in the bore receiving the rotary slide valve, ie they do not have to surround the channels running between the rotary slide valve and the combustion chamber.
  • they can be arranged around the channels leading away from the rotary valves; they can also be used between the channels mentioned above lying places, and also at opposite points. In such a case, the sealing rings would be pressed against the rotary valve from above and from below using the illustration according to FIG. 1.
  • roller bearings for the rotary slide valves provided in the exemplary embodiments described
  • plain bearings can also be used as well.
  • the springs, which are used to press the sealing rings against the rotary valve can also be used by others directions to be replaced; it can be provided that the sealing rings are pressed against the rotary valve by oil pressure.
  • each of the sealing rings 20, 21 a circumferential sealing ring 20A or 21A is provided, which sits in a groove 18A or 19A of the outer wall 18B or 19B of the sealing ring 20 or 21.
  • a circumferential sealing ring 20A or 21A is provided, which sits in a groove 18A or 19A of the outer wall 18B or 19B of the sealing ring 20 or 21.
  • several coaxial circumferential sealing rings 20A or 21A can also be assigned to each sealing ring 20 or 21.
  • Each of the sealing rings mentioned can also be provided with at least one circumferential sealing ring on the outside or on the inside or on both sides when concentrically arranged. There is also the possibility that only some of the sealing rings can be provided with at least one circumferential sealing ring of the arrangement according to the invention.

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Abstract

A cylindrical rotary valve (9, 10) with a seal, for piston engines, which has at least one perforation (12, 12') running transversely to its longitudinal direction and a circumferential slot (18, 19) on each side thereof, each for a sealing ring. At least one slot (18, 19) is provided at least one point on the wall of the bore holding the rotary valve (9, 10), in each slot (18, 19) there being arranged a seal which can be pressed with one end face against the sleeve surface of the rotary valve (9, 10), by spring force. The perforation (12, 12') runs diametrically in a full-walled part of the rotary valve (9, 10). The gas flows diametrically through the rotary valve (9, 10). The slot (18, 19) provided in the wall of the bore (14, 15) holding the rotary valve (9, 10), is of annular shape. A plurality of concentric, annular slots can also be provided, in each of which is arranged an annular sealing ring (20, 21). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Drehschieber mit Abdichtung für Kolbenmotoren welcher,- mindestens eine quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Durchbrechung und zu jeder Seite derselben eine umlaufende Nut für je einen Dichtungsring aufweist, wobei an zumindest einer Stelle der Wand der den Drehschieber aufnehmenden Bohrung mindestens eine Nut vorgesehen ist, in deren jeder eine Dichtung angeordnet ist, die mit einer Stirnseite durch Federkraft gegen die Mantelfläche des Drehschiebers anpreßbar ist.The invention relates to a cylindrical rotary valve with a seal for piston engines which has, - at least one opening running transversely to its longitudinal direction and a circumferential groove for each sealing ring on each side thereof, at least one groove on the wall of the bore receiving the rotary valve is provided, in each of which a seal is arranged, which can be pressed with an end face by spring force against the outer surface of the rotary valve.

Die nach dem Viertaktverfahren arbeitenden Kolbenmotoren sind in der überwiegenden Mehrzahl'mit gesteuerten Ventilen versehen, welche den Ladungswechsel bewerkstelligen. Zur Betätigung dieser Ventile ist ein aufwendiger Mechanismus erforderlich, welcher im allgemeinen aus Nockenwelle mit Antrieb, Stößeln, Kipphebeln, Ventilen und Ventilfedern besteht. Bei hochverdichteten Motoren mußte schon bei der Konstruktion darauf Bedacht genommen werden, daß bei der Ventilüberschneidung - beide Ventile sind gleichzeitig etwas geöffnet - ausreichend Platz für die Ventilteller vorhanden ist. Hiefür werden im Kolbenboden Vertiefungen vorge-' sehen, deren Ränder aber überhitzt werden und so Anlaß für Glühzündungen geben können. Bei zu hohen Drehzahlen, bei Einbau zu schwacher Ventilfedern oder beim Bruch einer Ventilfeder können trotz der. soeben beschriebenen Maßnahmen die Ventilteller gegeneinander schlagen und so den Motor unbrauchbar machen.The majority of the piston engines working according to the four-stroke process are provided with controlled valves which effect the gas exchange. To operate these valves, a complex mechanism is required, which generally consists of a camshaft with a drive, tappets, rocker arms, valves and valve springs. In the case of highly compressed engines, it had to be taken into account during the design that the valve overlap - both valves are slightly open at the same time - is off there is sufficient space for the valve disk. Therefor wells are superiors in the piston crown see ', the edges but overheated and can give rise to such ignitions. At too high speeds, when installing too weak valve springs or when a valve spring breaks, the. The measures just described hit the valve disc against each other and thus render the engine unusable.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die Ventile durch andere Einrichtungen, hiebei vorzugsweise durch Drehschieber, zu ersetzen; man hoffte, die geschilderten Nachteile dadurch beseitigen zu können. Es war aber nicht möglich, einwandfrei arbeitende Drehschiebermotoren zur Marktreife zu bringen. Insbesondere der Auspuffdrehschieber wurde sehr heiß, dehnte sich aus und verklemmte sich in seiner Lagerung. Anderseits war es praktisch unmöglich, eine einwandfreie Abdichtung zwischen den Schiebern und dem Verbrennungsraum zu erreichen, weil ein gewisses Mindestspiel zwischen dem Drehschieber und der ihn umgebenden Lagerbüchse, Bohrung od.dgl. notwendig war,-um die Wärmeausdehnungen des Drehschiebers aufnehmen zu können. Dadurch entstanden Ansaugverluste am Einlaßdrehschieber; am Auslaßdrehschieber konnte sich Ölkohle ansetzen, die trotz des Spiels zum Anreiben und Klemmen des Auslaßschiebers Anlaß geben konnten.There has been no lack of attempts to replace the valves with other devices, preferably with rotary valves; one hoped to be able to eliminate the disadvantages described. However, it was not possible to bring flawlessly working rotary vane motors to market maturity. The exhaust rotary valve in particular became very hot, expanded and jammed in its storage. On the other hand, it was practically impossible to achieve a perfect seal between the slides and the combustion chamber, because a certain minimum clearance between the rotary valve and the surrounding bearing bush, bore or the like. was necessary to be able to absorb the thermal expansion of the rotary valve. This caused suction losses on the inlet rotary valve; Oil charcoal could accumulate on the exhaust rotary valve which, despite the play, could give rise to rubbing and clamping of the exhaust valve.

Durch die DE-OS 2 800 680 ist ein Drehschieber bekannt geworden, bei dem die Gase rechtwinkelig umgelenkt werden. Dadurch können in nachteiliger Weise Wirbelströme entstehen.From DE-OS 2 800 680 a rotary valve has become known in which the gases are deflected at right angles. This can result in eddy currents in a disadvantageous manner.

Die Erfindung hat daher zum Ziel einen Drehschieber mit Abdichtung zu schaffen,'welcher sowohl eine einwandfreie Abdichtung erbringt, als auch ein Verklemmen der Schieber in ihren Bohrungen unmöglich macht und die Mängel der bekannten Konstruktionen vermeidet.The aim of the invention is therefore to provide a rotary slide valve with a seal, which provides both a perfect seal and also prevents the slide valves from jamming in their bores and avoids the deficiencies of the known constructions.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß bei einem Drehschieber der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung die Durchbrechung in einem vollwandigen Teil des Drehschiebers diametral verläuft und das Gas durch den Drehschieber diametral hindurchführt und daß die in der Wand der den Drehsohieber aufnehmenden Bohrung vorgesehene Nut ringförmig ist oder es sind mehrere konzentrische ringförmige Nuten vorgesehen, in deren jeder ein ringförmiger Dichtring angeordnet, ist.This goal is achieved in that in a rotary valve of the type mentioned according to the invention, the opening in a full-walled part of the rotary valve runs diametrically and the gas passes through the rotary valve diametrically and in that the groove provided in the wall of the bore receiving the rotary valve is annular or there are a plurality of concentric annular grooves, each of which has an annular sealing ring arranged therein.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.Further advantages of the invention result from the features of the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

  • Fig. 1 einen Sohnitt durch Zylinder und Zylinderkopf eines mit einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ausgerüsteten Kolbenmotors in weitgehend vereinfachter Darstellung, insbesondere unter Weglassung von Trennfugen und dgl.,
  • Fig. 2 eine Ansicht des Drehschiebers mit Dichtung,
  • Fig. 3 eine Ansicht des Dichtringes in Richtung des Pfeiles III in Fig. 4,
  • Fig. 4 einen Teilschnitt bzw. eine Teilansicht des Dichtringes gemäß der Linie IV - IV in Fig. 3,
  • Fig. 5 eine andere Ausbildungsmöglichkeit des Drehschiebers,
  • Fig. 6 einen Schnitt durch Zylinder und Zylinderkopf eines mit einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ausgerüsteten Kolbenmotors ebenfalls in weitgehend vereinfachter Darstellung,
  • Fig. 7 eine Ansicht des Drehschiebers mit Dichtung nach Fig. 6,
  • Fig. 8 eine Ansicht des Dichtringes in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 9,
  • Fig. 9 einen Teilsohnitt bzw. eine Teilansicht des Dichtringes gemäß der Linie IX - IX in Fig. 8,
  • Fig. 10 eine andere Ausbildungsmöglichkeit des Drehschiebers.
The invention is explained below with reference to the drawing. Show it
  • 1 shows a sonitt by cylinder and cylinder head of a piston engine equipped with a preferred embodiment of the subject matter of the invention in a largely simplified representation, in particular with the omission of parting lines and the like.
  • 2 is a view of the rotary valve with seal,
  • 3 is a view of the sealing ring in the direction of arrow III in Fig. 4,
  • 4 shows a partial section or a partial view of the sealing ring according to the line IV-IV in FIG. 3,
  • 5 another training possibility of the rotary valve,
  • 6 shows a section through cylinder and cylinder head of a piston engine equipped with a further embodiment of the subject matter of the invention, likewise in a largely simplified representation,
  • 7 is a view of the rotary valve with seal according to FIG. 6,
  • 8 is a view of the sealing ring in the direction of arrow VIII in Fig. 9,
  • 9 is a partial view or a partial view of the sealing ring along the line IX-IX in FIG. 8,
  • Fig. 10 shows another training option for the rotary valve.

Von dem in Fig. 1 im Schnitt gezeigten Motor sind der Zylinder 1, der Kolben 2 mit Pleuelstange 3 und der Zylinderkopf 4 mit Räumen 5 für die Kühlflüssigkeit in vereinfachter Weise gezeigt. Mit 6 ist des weiteren der Einlaßkanal, mit 7 ist der Auslaßkanal bezeichnet. 8 bedeutet eine Gewindebohrung zum Einsetzeh einer Einspritzdüse oder auch einer Zündkerze. Die beiden Drehschieber sind mit 9 und 10 bezeichnet, wobei 9 der Einlaßdrehschieber und 10 der Auslaßdrehschieber ist. Die Drehrichtungen der beiden Schieber sind durch Pfeile angedeutet. Zum Antrieb der Drehschieber kann eine Kette vorgesehen sein, welche über ein Kettenrad an der Kurbelwelle und über je ein Kettenrad an jedem Drehschieber gelegt ist. Die Drehschieber werden von der Kurbelwelle im Verhältnis 4 : 1 angetrieben, das heißt sie laufen nur mit einem Viertel der Kurbelwellendrehzahl um.Of the engine shown in section in Fig. 1, the cylinder 1, the piston 2 with connecting rod 3 and the cylinder head 4 with spaces 5 for the coolant are shown in a simplified manner. 6 is the inlet channel, 7 is the outlet channel. 8 means a threaded hole for inserting an injection nozzle or a spark plug. The two rotary valves are designated 9 and 10, 9 being the inlet rotary valve and 10 the outlet rotary valve. The directions of rotation of the two sliders are indicated by arrows. A chain can be provided to drive the rotary valve, which is placed over a sprocket on the crankshaft and over a sprocket on each rotary valve. The rotary valves are driven by the crankshaft in a 4: 1 ratio, which means that they only run at a quarter of the crankshaft speed.

Die Drehschieber 9, 10 bestehen aus Vollmaterial, z.B. aus einer gut wärmeleitenden Aluminiumlegierung, und haben bei der Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 eine quer zu ihrer Längs- oder Drehachse verlaufende Durchbrechung 12. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein beschrähkt oder schlecht wärmeleitendes Material, z.B. keramisches Material, zu verwenden. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, anderes Material z.B. Sintermaterial, zu verwenden. Das Material kann auch gehärtet oder beschichtet sein.The rotary valves 9, 10 consist of solid material, e.g. 1 and 2 have an opening 12 running transversely to their longitudinal or rotational axis. However, there is also the possibility of using a beveled or poorly heat-conducting material, e.g. ceramic material to use. Finally, there is also the possibility to use other material e.g. Sintered material to use. The material can also be hardened or coated.

Im Zylinderkopf sind zwischen dem Verbrennungsraum 13 und dem Einlaßkanal 6 sowie dem Auslaßkanal 7 zylindrische Bohrungen 14, 15 zur Aufnahme von je einem Drehschieber vorgesehen. Diese Bohrungen 14, 15 stehen über Kanäle 16, 17, die zum Kleinhalten des Gesamt - Brennraumes sehr kurz gehalten-sind, mit dem Verbrennungsraum 13 in Verbindung. Die bei- .den Bohrungen 14, 15 sind etwas größer als'der zugehörige Drehschieber, sodaß dieser an der Innenwand der Bohrung nicht anliegen kann.In the cylinder head between the combustion chamber 13 and the inlet duct 6 and the outlet duct 7 cylindrical bores 14, 15 are provided for receiving a rotary valve each. These bores 14, 15 are connected to the combustion chamber 13 via channels 16, 17, which are kept very short to keep the overall combustion chamber small. The two bores 14, 15 are somewhat larger than the associated rotary slide valve, so that it cannot rest against the inner wall of the bore.

Jeder der Kanäle 16, 17 ist von einer kreisförmigen Nut 18 bzw. 19 umgeben, die von der jeweils zugehörigen Bohrung 14 bzw. 15 für den jeweiligen Drehschieber ausgeht. In jede dieser Nuten ist ein Dichtring 20 bzw. 21 eingelegt, der eine ebene, in Fig. 1 untenliegende Stirnfläche 22 und eine nach einer Zylinderfläche entsprechend der Mantelfläche des Drehschiebers verlaufende Stirnfläche 23 aufweist (vgl. auch Fig. 3, 4). Durch in Fig. 1 nicht gezeigte Federn werden die Dichtringe 20, 21 gegen die Mantelfläohe des zugehörigen Drehschiebers im Bereich von dessen Durchbrechung 12 angedrückt.Each of the channels 16, 17 is surrounded by a circular groove 18 and 19, which starts from the respectively associated bore 14 and 15 for the respective rotary valve. In each of these grooves, a sealing ring 20 or 21 is inserted, which has a flat end face 22 in FIG. 1 and one after one Has cylindrical surface corresponding to the lateral surface of the rotary valve extending end face 23 (see also Fig. 3, 4). By means of springs (not shown in FIG. 1), the sealing rings 20, 21 are pressed against the lateral surface of the associated rotary valve in the area of the opening 12 thereof.

In Fig. 2 ist ein Drehschieber in Ansicht gezeigt. Er besteht aus einem vollen zylindrischen Körper 30 mit der querliegenden Durchbrechung 12. Zu jeder Seite der Durchbrechung 12 ist eine umlaufende Nut 31 zur Aufnahme eines kolbenringartigen, geteilten Dichtungsringes 32 vorgesehen, welcher die Aufgabe hat, die Wärme vom Drehschieber an das Gehäuse abzuleiten. Auf zwei Zapfen 33, 34 sitzt je ein Kugellager 35, 26. Mit diesen Lagern ist jeder Drehschieber in der Bohrung 14 bzw. 15 gelagert. Der Zapfen 34 ist verlängert und trägt eine Mitnehmermuffe 37, die mittels einer Feder 38 drehfest mit dem Drehschieber verbunden ist. Des weiteren sitzt auf dem verlängerten Zapfen 34 ein Kettenrad 39, das mit der Mitnehmermuffe 37 durch einen Paßstift 40 drehfest verbunden ist. Durch eine Mutter 41 werden über eine Beilagscheibe-42 die Teile __3ß, 37 und 36 gegen den Körper des Drehschiebers gehalten.In Fig. 2 a rotary valve is shown in view. It consists of a full cylindrical body 30 with the transverse opening 12. A circumferential groove 31 is provided on each side of the opening 12 for receiving a piston ring-like, split sealing ring 32, which has the task of dissipating the heat from the rotary valve to the housing. A ball bearing 35, 26 is seated on each of two journals 33, 34. With these bearings, each rotary valve is supported in the bore 14 or 15. The pin 34 is extended and carries a driving sleeve 37 which is connected in a rotationally fixed manner to the rotary valve by means of a spring 38. Furthermore, a sprocket 39 is seated on the elongated pin 34, which is connected to the driving sleeve 37 by a dowel pin 40 in a rotationally fixed manner. The parts __3ß, 37 and 36 are held against the body of the rotary valve by a nut 41 via a washer-42.

Der ebenfalls in Fig. 2 gezeigte und in den Fig. 3 und 4 vergrößert dargestellte Dichtring 20 (bzw. 21) hat, wie schon erwähnt, eine dem Mantel des zugehörigen Drehschiebers angepaßte, nach einem Zylinder verlaufende Stirnseite 23. Diese kann mit einer besonderen Laufschicht überzogen sein, wie auch der Mantel des Drehschiebers mit einem derartigen abriebfesten und reibungsarmen Überzug versehen sein kann.The sealing ring 20 (or 21) also shown in FIG. 2 and shown enlarged in FIGS. 3 and 4 has, as already mentioned, an end face 23 which is adapted to the jacket of the associated rotary slide valve and which extends after a cylinder Running layer be coated, as well as the jacket of the rotary valve with such an abrasion-resistant and low-friction coating can be seen.

Die andere Stirnfläche 22 des Diohtringes 20 (21) ist eben und weist beim dargestellten Beispiel vier achsparallele Saok-Bohrungen 44 auf, die zur Aufnahme von Schraubendruckfedern 45 (Fig. 2) dienen, welche sich am Grunde der Nut 18 bzw. 19 abstützen und den Diohtring gegen den zugehörigen Drehsohieber drücken. Eine weitere Sackbohrung 46 dient zur Aufnahme eines nicht gezeigten, im Grund der Nut 18 (19) gehaltenen Stiftes, welcher das richtige Einsetzen des Dichtringes in die Nut sichert.The other end face 22 of the diaphragm ring 20 (21) is flat and, in the example shown, has four axially parallel Saok bores 44 which serve to accommodate helical compression springs 45 (FIG. 2), which are supported at the bottom of the groove 18 and 19 and press the diaphragm ring against the associated rotary valve. Another blind bore 46 serves to receive a pin, not shown, held in the base of the groove 18 (19), which ensures the correct insertion of the sealing ring into the groove.

Anstelle der Bohrungen 44 und der Schraubendruckfedern 45 kann in der ebenen Stirnfläche 22 eine ringförmige Nut zur Aufnahme einer aus Draht bestehenden Wellenfeder vorgesehen sein. Ebenso ist es möglich, auf die Fläche 22 unmittelbar eine Ring- Wellenfeder einwirken zu lassen. Es können natürlich auch andere Federungen vorgesehen sein.Instead of the bores 44 and the helical compression springs 45, an annular groove can be provided in the flat end face 22 for receiving a wave spring made of wire. It is also possible to have an annular wave spring act directly on the surface 22. Of course, other suspensions can also be provided.

Eine andere Ausbildungsart der Drehschieber ist in Fig. 5 gezeigt. Ein soloher Drehschieber 9 (bzw. 10) hat zwei, gegebenenfalls auch mehrere, Durohbrechungen 12, 12' von verschiedener Querschnittsform und Querschnittsgröße und ist mittels einer nicht gezeigten Vorrichtung von außen her, und zwar auch bei laufendem Motor, axial verschiebbar. Damit ist es möglich, durch axiales Verstellen des Drehschiebers jeweils eine andere der Durchbrechungen 12, 12' zur Wirkung kommen zu lassen. Bei solchen mit mehreren Durchbrechungen 12, 12' versehenen Drehschiebern kann auch zwischen je zweien dieser Durchbrechungen eine Nut 31 mit Dichtungsring 32 vorgesehen sein; eine solche Ausführungsform ist in Fig. 5 veranschaulicht.Another type of formation of the rotary valve is shown in FIG. 5. A solo rotary valve 9 (or 10) has two, possibly also a plurality of, openings 12, 12 'of different cross-sectional shape and cross-sectional size and can be axially displaced from the outside by means of a device, not shown, even when the engine is running. It is thus possible to have another of the openings 12, 12 'come into effect by axially adjusting the rotary slide valve. In the case of rotary valves of this type provided with a plurality of openings 12, 12 ', a groove 31 with a sealing ring 32 can also be provided between two of these openings; such an embodiment is in Figure 5 illustrates.

Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind anstelle des jeweils einzigen Dichtringes zwei, ggf. auch mehrere, zueinander konzentrische Dichtringe vorgesehen. Jeder dieser. Ringe ist in einer eigenen Nut gehalten. Es ist auch möglich, an der Einlaßseite beispielsweise einen Dichtring anzuordnen, an der wesentlich stärker, vor allen Dingen thermisch hochbeanspruchten Auspuffseite zwei oder mehrere konzentrische Diohtringe anzubringen.In another embodiment of the invention, not shown, two, possibly also several, mutually concentric sealing rings are provided instead of the single sealing ring. Each of these. Rings is held in its own groove. It is also possible, for example, to arrange a sealing ring on the inlet side, on the exhaust side, which is much stronger, above all thermally highly stressed, to attach two or more concentric diaphragm rings.

Die Anordnung mehrere konzentrischer Dichtringe ist aber insbesondere bei großen Motoren, d.h. in Verbindung mit Drehschiebern größerer Abmessungen, möglich. Dabei kann die Anpreßkraft für jeden einzelnen Ring kleiner sein als sie bei Anordnung nur eines einzigen Ringen wäre. Es ist hiebei auch möglich, die Anpreßdrücke der einzelnen Ringe verschieden groß zu machen, etwa für den innersten Ring am größten und für jeden weiteren außen liegenden Ring immer geringer. Diese Maßnahme kann in sehr einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß alle Andrückfedern für die verschieden großen Ringe gleich stark und in gleicher Anzahl vorhanden sind.The arrangement of several concentric sealing rings is particularly important for large motors, i.e. in connection with rotary valves of larger dimensions. The contact pressure for each individual ring can be smaller than it would be if only one ring was arranged. It is also possible to make the contact pressures of the individual rings of different sizes, for example the largest for the innermost ring and ever lower for each further ring lying on the outside. This measure can be achieved in a very simple manner in that all pressure springs for the rings of different sizes are of the same strength and are present in the same number.

Die Nuten mit den darin befindlichen Dichtringen können aber auch an anderen Stellen der den Drehschieber aufnehmenden Bohrung vorgesehen sein, d.h. sie müssen nicht die zwischen Drehschieber und Verbrennungsraum verlaufenden Kanäle umgeben. So können sie beispielsweise um die von den Drehschiebern wegführenden Kanäle herum ahgeordnet sein; ebenso können sie jeweils an zwischen den oben genannten Kanälen liegenden Orten, und zwar auch an einander gegenüberliegenden Stellen, vorgesehen werden. In einem solchen Fall würden die Dichtringe unter Verwendung der Darstellung gemäß Fig. 1 von oben und von unten her gegen die Drehschieber gedrüokt werden.The grooves with the sealing rings located therein can also be provided at other points in the bore receiving the rotary slide valve, ie they do not have to surround the channels running between the rotary slide valve and the combustion chamber. For example, they can be arranged around the channels leading away from the rotary valves; they can also be used between the channels mentioned above lying places, and also at opposite points. In such a case, the sealing rings would be pressed against the rotary valve from above and from below using the illustration according to FIG. 1.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Dichtringe wird an den Drehschiebern eine einwandfreie und vollständige Abdichtung des Verbrennungsraumes nach außen erreicht. Durch das Vorhandensein von Spiel zwischen der Mantelfläche der Drehschieber und der Innenwand der zugehörigen Bohrung sind Wärmedehnungen insbesondere des Auspuffdrehschiebers möglich, ohne daß sich hiedurch Nachteile wie Klemmen oder Einfressen ergeben könnten. Die in den Drehschiebern, insbesondere im Auspuffschieber, auftretende Wärme wird auch über die beiden Ringe 32, die in dauernder und unmittelbarer Berührung mit der Innenwand der Bohrung 14.bzw. 15 stehen abgeleitet, wobei es vorzugsweise Aufgabe dieser Ringe ist, das zur Schmierung der Drehschieber zuströmende Öl von den Verbrennungsräumen fernzuhalten. Dieselmotoren, die mit einer Auspuffbremse versehen sind, das heißt Motoren, die als Bremse für-das Fahrzeug-geschaltet werden können, zeigen manchmal die Erscheinung, daß die Ventile gegen die Kraft ihrer Federn beim Bremsvorgang aufgedrückt werden, sodaß die Bremswirkung zumindest zum Teil verlorengeht. Dieser Nachteil kann bei Drehschiebermotoren keinesfalls auftreten.Due to the arrangement of the sealing rings according to the invention, a perfect and complete sealing of the combustion chamber to the outside is achieved on the rotary valves. Due to the presence of play between the outer surface of the rotary valve and the inner wall of the associated bore, thermal expansion, in particular of the exhaust rotary valve, is possible without disadvantages such as jamming or seizing. The heat occurring in the rotary valves, in particular in the exhaust valve, is also via the two rings 32, which are in constant and direct contact with the inner wall of the bore 14. 15 are derived, it is preferably the task of these rings to keep the oil flowing in for lubrication of the rotary valve away from the combustion chambers. Diesel engines that are equipped with an exhaust brake, i.e. engines that can be switched as a brake for the vehicle, sometimes show the phenomenon that the valves are pressed against the force of their springs during the braking process, so that the braking effect is at least partially lost . This disadvantage can never occur with rotary vane motors.

Anstelle der beim beschriebenen Ausführungsbeispiele vorgesehenen Wälzlager für die Drehschieber können genausogut auch Gleitlager angewendet werden. Auch die Federn, welche zum Anpressen der Dichtringe gegen die Drehschieber dienen, können durch andere Einrichtungen ersetzt werden; so kann vorgesehen sein, daß die Dichtringe durch Öldruck gegen die Drehschieber gepreßt werden.Instead of the roller bearings for the rotary slide valves provided in the exemplary embodiments described, plain bearings can also be used as well. The springs, which are used to press the sealing rings against the rotary valve, can also be used by others directions to be replaced; it can be provided that the sealing rings are pressed against the rotary valve by oil pressure.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 10 sind mit den gleichen Bezugszeichen die Bestandteile nach den Fig. 1 bis 5 bezeichnet.In the embodiment according to FIGS. 6 to 10, the components according to FIGS. 1 to 5 are designated with the same reference numerals.

An der Außenfläche eines jeden der Dichtringe 20, 21. ist ein umlaufender Dichtring 20A bzw. 21A vorgesehen, welcher in einer Nut 18A bzw. 19A der äußeren Wand 18B bzw..19B des Dichtringes 20 bzw. 21 sitzt. Selbstverständlich können auch mehrere koaxiale umlaufende Dichtringe 20A bzw. 21A jedem Dichtring 20 bzw. 21 zugeordnet sein. Weiters besteht die Möglichkeit die umlaufenden Dichtringe auch an der Innenseite der Dichtringe 20, 21 oder nur an dieser vorzusehen. Schließlich ist es denkbar, den umlaufenden Dichtring in eine umlaufende Nut der äußeren bzw. inneren Wand der Nut 18 bzw. 19 einzusetzen.On the outer surface of each of the sealing rings 20, 21, a circumferential sealing ring 20A or 21A is provided, which sits in a groove 18A or 19A of the outer wall 18B or 19B of the sealing ring 20 or 21. Of course, several coaxial circumferential sealing rings 20A or 21A can also be assigned to each sealing ring 20 or 21. There is also the possibility of providing the circumferential sealing rings on the inside of the sealing rings 20, 21 or only on this. Finally, it is conceivable to insert the circumferential sealing ring into a circumferential groove of the outer or inner wall of the groove 18 or 19.

Jeder der erwähnten Dichtringe kann auch bei konzentrischer Anordnung derselben außenseitig oder innenseitig oder beidseitig mit mindestens einem umlaufenden Dichtring versehen sein. Es besteht auch die Möglichkeit, daß nur einzelne der Dichtringe mit mindestens einem umlaufenden Dichtring der erfinduagsgemäßen Anordnung versehen sein kann.Each of the sealing rings mentioned can also be provided with at least one circumferential sealing ring on the outside or on the inside or on both sides when concentrically arranged. There is also the possibility that only some of the sealing rings can be provided with at least one circumferential sealing ring of the arrangement according to the invention.

Claims (10)

1. Zylindrischer Drehschieber mit Abdichtung für Kolbenmotoren welcher, mindestens eine quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Durchbrechung. und'zu jeder Seite derselben eine umlaufende Nut für je einen Dichtungsring aufweist, wobei an zumindest einer Stelle der Wand der den Drehschieber aufnehmenden Bohrung mindestens eine Nut vorgesehen ist, in deren jeder eine Dichtung angeordnet ist, die mit einer Stirnseite durch Federkraft gegen die Mantelfläche des Drehsohiebers anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (12, 12') in einem vollwandigen Teil des Drehschiebers (9, 10) diametral verläuft und das Gas durch den Drehschieber (9, 10) diametral hindurchführt und daß die in der Wand der den Drehschieber (9, 10) aufnehmenden Bohrung (14, 15) vorgesehene Nut (18, 19) ringförmig ist oder es sind mehrere konzentrische ringförmige Nuten vorgesehen, in deren jeder ein ringförmiger Dichtring (20, 21) angeordnet ist.1. Cylindrical rotary slide valve with a seal for piston engines, which has at least one opening running transversely to its longitudinal direction. and 'has a circumferential groove for each sealing ring on each side thereof, at least one groove being provided on at least one point of the wall of the bore receiving the rotary slide valve, in each of which a seal is arranged, which has an end face by spring force against the lateral surface of the rotary slide valve can be pressed, characterized in that the opening (12, 12 ') extends diametrically in a full-walled part of the rotary slide valve (9, 10) and the gas passes diametrically through the rotary slide valve (9, 10) and that in the wall of the the bore (14, 15) receiving the rotary valve (9, 10) is annular (18, 19) or a plurality of concentric annular grooves are provided, in each of which an annular sealing ring (20, 21) is arranged. 2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (18, 19) bzw. die konzentrischen Nuten die vom Verbrennungsraum kommenden Kanäle (16, 17) und bzw. oder die von den Drehschiebern (9, 10) ausgehenden Kanäle (6, 7) umgeben und daß jeder Dichtring (21, 20) einerends nach einer dem Drehschiebermantel entsprechenden Zylinderfläche (23) und andernends durch eine zu seiner Achse senkrechte ebene Fläche (22) begrenzt ist.2. Rotary slide valve according to claim 1, characterized in that the grooves (18, 19) or the concentric grooves the channels coming from the combustion chamber (16, 17) and or or the outgoing channels (6, 10) from the rotary slide valves (9 , 7) and that each sealing ring (21, 20) is delimited at one end by a cylindrical surface (23) corresponding to the rotary valve casing and at the other end by a flat surface (22) perpendicular to its axis. 3. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ebenen Stirnfläche (22) jedes Dichtringes (20, 21) achsparallele Sackbohrungen (44) zur Aufnahme von Schraubendruokfedern (45) und ggf. eine weitere Sackbohrung (46) für einen Arretierstift vorgesehen sind.3. Rotary valve according to claim 1, characterized in that in the flat end face (22) of each sealing ring (20, 21) axially parallel blind bores (44) for receiving helical springs (45) and optionally a further blind bore (46) are provided for a locking pin are. 4. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ebenen Stirnfläche (22) jedes Dichtringes (20, 21) eine umlaufende Nut zur Aufnahme einer Wellenfeder vorgesehen ist.4. Rotary valve according to claim 1, characterized in that in the flat end face (22) of each sealing ring (20, 21) a circumferential groove is provided for receiving a wave spring. 5. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drehsohieber (9, 10) und bzw. oder jeder Dichtring (20, 21) an den gegenseitigen Berührungsflächen mit einer Gleitschicht oder dgl. abriebfestem Material versehen sind.5. Rotary valve according to claim 1, characterized in that each rotary valve (9, 10) and or or each sealing ring (20, 21) are provided on the mutual contact surfaces with a sliding layer or the like. Abrasion-resistant material. 6. Drehschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehsohieber (9, 10) bei Anordnung mehrerer Durchbrechungen (12, 12') axial verschiebbar ist, sodaß jeweils eine der Durchbrechungen (12, 12') mit dem Dichtring (20, 21) bzw. mit den Dichtringen zusammenwirkt.6. Rotary slide valve according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary slide valve (9, 10) is axially displaceable when several openings (12, 12 ') are arranged, so that one of the openings (12, 12') with the sealing ring (20 , 21) or cooperates with the sealing rings. 7. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einer der Seitenflächen des ringförmigen Dichtringes ein umlaufender Dichtring (20A, 21A) vorgesehen ist.7. Rotary slide valve according to claim 1, characterized in that a circumferential sealing ring (20A, 21A) is provided at least on one of the side surfaces of the annular sealing ring. 8. Drehschieber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Dichtring (20A, 21A) in einer Nut (18A bzw. 19A) an der Außenseite (18B, 19B) des Dichtringes (20, 21) angeordnet ist.8. Rotary valve according to claim 7, characterized in that the circumferential sealing ring (20A, 21A) in a groove (18A or 19A) on the outside (18B, 19B) of the sealing ring (20, 21) is arranged. 9. Drehschieber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Dichtring (20A, 21A) an der Innen- und an der Außenseite des Dichtringes angeordnet ist.9. Rotary valve according to claim 7, characterized in that the circumferential sealing ring (20A, 21A) is arranged on the inside and on the outside of the sealing ring. 10. Drehschieber nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere koaxiale umlaufende Dichtringe (20A, 21A) einzelnen oder allen Dichtringen (20, 21) zugeordnet sind.10. Rotary valve according to one of claims 7 to 9, characterized in that a plurality of coaxial circumferential sealing rings (20A, 21A) are assigned to individual or all sealing rings (20, 21).
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