FI64446C - Flytande kolvtapp - Google Patents

Description

1 r , KUULUTUSjULKAISU fL A A A f.

JEST· IBJ UTLÄGGNI NGSSKRIFT 04440 C Tc V:r.fvl LLy 10 11 1933 F;. tent codcelat ^(51) Kv.ik.^int.ci.3 F 16 J 1/16 // F 02 F 3/20 79271.1 SUOMI —FINLAND (21) P»t*nttlh»k*mu* —Patuntansöknlng (22) H»k*mlspllvi — An«eknlng*d»j 31 · 0 8.7 9 (23) AlkupMvl— GlltlghetKl»g 31-08.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivlt offentllg C7-03-δθ

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nlhtlvlktlpanon J» kuuLjulkalsun pvm.— n_ n_,

Patent· och registerstyrelsen ' Ani&kan utlagd oeh utl.skrlften publlcerad 2y.Uf.0ji (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prlorltet 06.09 - 78

Ruotsi-Sverige(SE) 7309366-3 (71) Nohab Diesel AB, i*6l 01 Trollhättan, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Folmer Rodskier, Trollhättan, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Kelluva männäntappi - Flytande kolvtapp

Esillä oleva keksintö koskee polttomoottoreiden kelluvia män-näntappeja, jotka ovat patenttivaatimuksen 1 johdannossa annettua tyyppiä.

Tähän mennessä käytetyn tekniikan mukaan jäähdytysöljy johdetaan moottorin öljypumpusta kampiakseliin tehtyä kanavaa myöten kiertokangen laakereissa olevien uurteiden kautta kierto-kankien jäähdytysöljykanaviin ja näistä kiertokangen kanavista kiertokankien männäntappilaakereissa olevien uurteiden kautta männäntappien läpi ja sitten männässä olevissa männäntappi-en laakereissa olevia uurteita myöten männänpohjassa oleviin pöhjänjäähdytyskanaviin.

2 64446 Jäähdytysöljyvirran johtamiseen kampiakselissa olevista kanavista kiertokangessa oleviin kanaviin ei liity mitään varsinaisia vaikeuksia, koska kampiakseli ja kiertokanget aina ovat selvästi määritellyissä kulma-asennoissa toisiinsa nähden. Ns. kelluvien männäntap-pien tapauksessa, joiden sallitaan vapaasti kääntyä laakereissaan sekä mäntään että kiertokankeen nähden, ei kuitenkaan ole mikään yksinkertainen asia järjestää yhteys niin, että jäähdytysnesteen virtaama pysyy vakiona kiertokangen kanavan ja männän välillä, jossa virtauspinta-ala on muuttumaton. Tavanomainen menetelmä järjestää tämä yhteys kelluvilla männäntapeilla varustetuissa moottoreissa on se, että männäntapit varustetaan sisäisellä ontelolla, jonka kanssa aukkoja myöten, jotka on sovitettu pitkin männäntapin kehää yhdenmukaisesti jakautuneiksi ja samalle tasolle sen laakereiden kanssa kiertokangessa ja vastaavasti männässä, joista aukoista aina yksi, riippumatta siitä miten männäntappi kääntyy, on yhteydessä kiertokangen männäntappilaakerissa olevan uurteen kanssa, toisen aukon ollessa samaan aikaan yhteydessä vastaavan, männän männäntappilaakerissa olevan uurteen kanssa.

Edellä selitettyyn rakenteeseen liittyvä probleema on se, että män-näntappien sisäisten onteloiden on oltava suljetut männäntapin päissä, niin että öljyä ei pääse vuotamaan ulos sylinteriin. Säännön mukaan männäntappi on tehty paksuseinäisen putken muotoon, joka on suljettu kummastakin päästään erityisellä kannella. Nämä kannet voi olla kiinnitetty joko kierteillä tai ne voi olla tyssätty aineessa oleviin uurteisiin. Kun moottoriin kohdistuu usein äärimmäisiä kuormituksia, männäntapit kuitenkin saattavat deformoitua, so. tulla soikeiksi, niin suuressa määrin, että öljyä alkaa vuotaa ulos niiden päätiivis-teistä niin suurin määrin, että moottorin toiminta häiriintyy. On myös käynyt niin, että männäntapit ovat deformoituneet siinä määrin, että kannet ovat särkyneet kappaleiksi, mikä on johtanut vakaviin vahinkoihin.

Toisen verraten usein käytetyn variantin mukaan ontto männäntappi on varustettu sen sisään puristetulla sisäholkilla, joka jättää tietyn vapaan tilan hoikin ja männäntapin sisäpinnan väliin ja joka päistään on tyssätty männäntapin sisäseinässä oleviin uurteisiin. Hoikin ja männäntapin sisäpinnan välinen tila tarjoaa tällöin vapaan kulkutien jäähdytysöljylle useiden männäntapin kehään tehtyjen aukkojen välillä.

64446 Tämän rakenteen huono puoli on suunnilleen sama kuin se mikä edellä on selitetty, nimittäin se, että kun moottori joutuu alttiiksi äärimmäisille kuormille, männantappi voi helposti tulla soikeaksi siinä määrin, että öljyä alkaa vuotaa ulos hoikin ja männäntapin sisäpinnan välistä. Tällainen öljyvuoto aiheuttaa melkein aina vakavia konerikkoja, ellei tarpeellisiin varotoimiin ryhdytä.

Keksinnön tarkoituksena on siis aikaansaada kelluva männäntappi polttomoottoria varten, jossa on öljyllä jäähdytetty mäntä sitä tyyppiä, jossa on läpimenevä kulkutie, joka johtaa jäähdytys-öljyä kiertokankeen tehdystä kanavasta männäntapin kiertokan-gessa olevan laakerin kautta mäntään ainakin yhden männässä olevan männäntapin laakerin kautta, ja sen edulliset piirteet on saavutettu männäntapilla, jolle on tunnusomaista, että männäntappi on tehty yhtenä kappaleena ja että mainittu kulkutie muodostuu kanavista, jotka ovat yhteydessä toistensa kanssa männäntapin kehältä kieirtokangessa olevan männäntapin laakerin tasolta, männäntapin kehälle ainakin yhden männässä olevan männäntapin laakerin tasolle, ja jotka kulkevat diagonaalisesti muuten täyttä ainetta olevan männäntapin läpi.

Tällaisten toisiaan leikkaavien kanavien lukumäärä, joka on tarpeen jatkuvaa ja muuttumatonta öljyn toimitusta varten männän pohjaan riippumatta tämän asemasta, riippuu kelluvia männäntap-peja käytettäessä öljynsyöttöaukkojen ja kiertokangen männän-tappilaakeriin ja männän pohjaan sovitettujen ulostuloaukkojen rakenteesta. Säännön mukaan on tällöin edullista rakentaa nämä syöttö- ja ulostuloaukot edellä selitetyllä tavalla, joka on sinänsä tunnettu ja joka käsittää sen, että laakeripinnoissa on kehänmyötäiset uurteet, jotka peittävät suuremman tai pienemmän osan laakeripinnan kehästä ja jotka yhtä tai useita aukkoja myöten ovat yhteydessä muiden jäähdytysöljykanavien kanssa. Jos nämä laakereihin tehdyt uurteet peittävät likimäärin 120-180° laakeripinnan kehästä, mitä voidaan pitää normaalina, tarvitaan kolme sisäänmenoaukkoa männäntapin läpi meneviä öLjykanavia 4 , 64446 varten kiertokangen männäntappilaakerin uurteen tasalla ja kolme ulostuloaukkoa männän männäntappilaakerin tasolla. Kelluvan männän-tapin tapauksessa tämä variantti antaa täten muuttumattoman jäähdy-tysöljyn virtaaman männän läpi, koska männäntapissa oleva sisääntulo-aukko ja vastaavasti ulostuloaukko, jotka ovat yhtaikaa kosketuksessa kiertokangessa ja männässä olevien muiden kanavien kanssa, aina ovat muuttumattomat. Koska männäntapin läpi menevät kanavat leikkaavat toisiaan, ei näin ollen ole mitään merkitystä sillä, mitkä aukot sisäänmeno- ja vastaavasti ulostulopuolella ovat kosketuksessa jatko-kanavien kanssa. Koska tämä variantti lienee edullisin, sitä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen yhteydessä .

Itse keksintö on määritelty yksityiskohtaisemmin oheisissa patenttivaatimuksissa.

Kuvio 1 esittää leikkausta dieselmoottorin männästä.

Kuvio 2 esittää osaleikkausta A-A suorassa kulmassa kuvion 1 kuvatasoon nähden.

Kuviot 3, 4 ja vastaavasti 5 esittävät leikkausta keksinnön mukaisen männäntapin läpi, päätykuvantoa samasta sekä poikkileikkausta B-B tämän poikki.

Kuviossa 1 leikattuna esitetty mäntä 1 on yhdistetty männäntappiin 2 kiertokangen 3 välityksellä, joka vain osaksi näkyy kuviossa.

Kuvion 1 vasemmassa osassa männäntappi ja kiertokanki on esitetty leikattuina. Kelluva männäntappi 2, joka on sovitettu tunnettuun tapaan, on molemmista päistään pituussuuntaan nähden lukittu männän männäntappilaakereihin 4, 5 lukitusrenkailla 6, 7.

Kiertokanki 3 on varustettu laakeriholkilla 9 männäntappia 2 varten, joka holkki on lukittu kiertokangessa olevalla asetusruuvilla 8. Kiertokangessa on syöttökanava 10 jäähdytysöljyä varten.

Männässä on kuljetuskanava 11, joka johtaa männäntapin laakerista 5 männän pohjaan tehtyyn jäähdytysöljykanavaan 12.

öljyn kulku kiertokangessa olevan laakeriholkin 9 kautta männäntappiin 2 ja männäntapista männässä olevaan kuljetuskanavaan 11 näkyy 5 6 4 4 4 6 selvästi, jos kuviota 1 täydennetään kuviolla 2, joka leikkauksen A-A mukaan esittää leikattuja osaprojektioita sekä kiertokangesta että männästä.

Kiertokangessa olevassa männäntapin hoikissa 9 on ulkoinen, kehän-myötäinen uurre 13, joka peittää 180° laakerinholkin kehästä ja sisäinen, kehänmyötäinen uurre 14, joka peittää sen 180° hoikin sisäisestä kehänmyötäisestä laakeripinnasta, joka koostuu siitä osasta, jossa ei ole ulkoista uurretta. Nämä kaksi uurretta ovat yhteydessä toisiinsa uurteiden päissä olevien aukkojen kautta (ainoastaan yksi aukoista näkyy kuviossa).

Syöttökanava 10 johtaa ulompaan hoikin uurteista 13 ja jäähdytysöljy jatkaa matkaansa sisempään uurteeseen aukkojen 15 kautta. Täten jäähdytysöl jyä on saatavissa uurteessa 14 180°:11a hoikin sisäisestä laakeripinnasta.

Männäntapissa 2, mainitun kanavan 14 tasolla, on kolme sisäänmeno-aukkoa 16, 17 ja 18, jaettuina 120° päähän toisistaan männäntapin kehälle. Jokaisesta näistä aukoista on porattu kaksi kanavaa 19, 20; 21, 22; 23, 24 vinosti toisiinsa nähden männäntapin päitä kohti, dia-gonaalisesti sen läpi, ja ne avautuvat männäntapin kehällä sen kahden männässä olevan laakerin tasolla. Parittain samasta ulostulo-aukosta lähtevät kanavat noudattavat samaa männäntapin keskiviivan kautta kulkevaa keskitasoa, ja sen johdosta myös ulostuloaukot ovat jakautuneina männäntapin kehälle 120° päähän toisistaan. Kanavat avautuvat myös yhtä suuren matkan päässä männäntapin päistä, mikä tietää sitä, että kanavat leikkaavat toisiaan männäntapin keskiakse-lin ympärillä, so. siellä, missä männäntappi on alttiina pienimmälle kuormitukselle. Kanavat 19-24 avautuvat männäntapin kehällä uurteiden 25, 26 tasolla, jotka ovat samaa tyyppiä kuin uurre 14 kiertokangessa olevassa männäntapin laakerissa, ja ne on sovitettu männässä olevaan männäntapin laakeriin 4, 5. Ainakin yhdestä näistä uurteista, kuviossa 1 uurteesta 25, kuljetuskanava 11 johtaa jäähdytysöljyn edelleen kuljetusta varten männän pohjassa olevaan jäähdytyskanavaan 12. Katkoviivoilla 27 on merkitty jäähdytyskanavan 12 ulostulokanavaa. Koska kaikki männäntapin kanavat 19-24 ovat yhteydessä toinen toisiinsa leikkauskohtien ja yhteisten sisäänmenoaukkojen kautta, jäähdytys-öljyn kuljetuskyky männäntapin läpi on riippumaton männäntapin

Claims (8)

64 4 4 6 pyörimisestä laakereissa. Sisäänmenojen ja ulostulojen lukumäärä ja niiden asemat toisiinsa nähden yhdessä uurteiden 14, 15 ja 26 rakenteen kanssa merkitsee sitä, että kuljetuskyky män-näntappiin ja siitä pois on pysyvästi muuttumaton, riippumatta männäntapin pyörimisestä. Jäähdytysöljyn virtaussuunnat on merkitty nuolilla kuvioihin 1 ja 2. Kuvion 3 oikea ja vastaavasti vasen puolikas esittävät kahta erilaista varianttia, joista oikeanpuoleinen on varustettu männäntapin päissä olevilla kevennysrei'illä.

1. Kelluva männäntappi (2) polttomoottoria varten, jossa on öljyllä jäähdytetty mäntä (1) sitä tyyppiä, jossa on läpimenevä kulkutie, joka johtaa jäähdytysöljyä kiertokankeen tehdystä kanavasta männäntapin kiertokangessa olevan laakerin (4, 5) kautta mäntään ainakin yhden männässä olevan männäntapin laakerin kautta, tunnettu siitä, että männäntappi (2) on tehty yhtenä kappaleena ja että mainittu kulkutie muodostuu kanavista (19-24), jotka ovat yhteydessä toistensa kanssa männäntapin kehältä kiertokangessa olevan männäntapin laakerin (9) tasolta, männäntapin kehälle ainakin yhden männässä olevan männäntapin laakerin (4,5) tasolle, ja jotka kulkevat diagonaalisesesti muuten täyttä ainetta olevan männäntapin läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kelluva männäntappi, tunnettu siitä, että kanavat (19-24), jotka kulkevat diagonaali-sesti männäntapin kehältä kiertokangessa olevan männäntapin laakerin (9) tasolta männäntapin kehälle yhden ja saman männässä olevan männäntapin laakerin kohdalle, leikkaavat toisiaan männäntapin keskiviivan ympärillä, jossa männäntapissa esiintyvät kuormitusmuutokset ovat pienimmät.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kelluva männäntappi, tunnettu siitä, että jäähdytysöljykanavat (19-24), jotka kulkevat diagonaalisesti männäntapin läpi parittain, kulkevat yhteisistä aukoista (16, 17, 18) männäntapin kehällä kiertokangessa olevan männäntapin laakerin tasolla ja sieltä männänta- 7 64446 pin kehää kohti sen asianomaisissa päissä ja siellä männässä olevia laakereita (4, 5) kohti.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kelluva männäntappi, tunnettu siitä, että kumpikin pari parittain yhteisistä aukoista kulkevista kanavista (19, 20, 21, 22, 23, 24) kulkee diago-naalisesti yhden ja saman jakotason kautta, joka kulkee män-näntapin keskiviivan kautta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kelluva männäntappi, tunnettu siitä, että siinä on kuusi mainitunlaista parittain samoista aukoista kulkevaa kanavaa jäähdytysöljyä varten, ja että ne kolme jakotasoa, joihin nämä kuusi kanavaa jakaantuvat, leik-kaavat toisiaan tällöin 60° kulmassa, mikä antaa 120° kulman kanavien aukkojen välille männässä ja vastaavasti kiertokangessa olevien laakerien kohdalla.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kelluva männäntappi, tunnettu siitä, että se on asetettu toimimaan yhdessä tunnetulla tavalla muotoillun laakerin kanssa jäähdytysöljyn johtamiseksi jäähdytysöl jykanavaan vast, jäähdytysöljykanavista tapin kautta, joissa laakereissa on laakeripinnoillaan uurteet (13, 14 ja 25, 26), joista kukin peittää vähintään 120-180° laakeripinnan sisäkehästä jäähdytysöl jykanavaan (16> 17, 18 ja 19-24) männäntapin kautta avautuvien aukkojen tasossa, jotka uurteet sitten ovat yhteydessä kiertokangen (3). läpi ja männän (1) läpi menevien jäähdytysöljy-kanavien (10, 11) kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kelluva männäntappi, tunnettu siitä, että se on sovitettu toimimaan yhdessä tunnetulla tavalla muotoiltujen laakerinkuocten kanssa sen kiertokangessa ja männässä olevia laakereita varten ja että näiden laakerinkuor-ten uiko- vast, sisäkehällä on jäähdytysöljyn johtamista varten toisiinsa yhteydessä olevat uurteet, joista uurteista (13, 14 vast. 25, 26) jokainen peittää 120-180° mainituista kehistä ja jotka ovat yhteydessä toistensa kanssa uurteiden päissä, niin että ne yhdessä muodostavat yhtenäisen öljyuurteen, joka kulkee laakerinkuoren ympäri osaksi sen ulkopuolella, osaksi sen sisäpuolella, ja että sisäpuolella oleva uurre on männäntapin jäähdytysöljyn kanavien aukkojen tasalla ja laakerinkuoren ulkopuolinen uurre 8 64446 on kiertokangessa ja vastaavasti männässä olevien jäähdytys-öljykanavien tasolla.

8. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen kelluva männäntappi, tunnettu siitä, että männäntapin päät, joissa ei kulje mitään jäähdytysöljykanavia, on kevennetty keskiviivan suuntaan poratuilla syvennyksillä (28) .