PL7889B1 - Rozrzad tu Iej owy do maszyn tlokowych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy rozrzadu tulejowego nadajacego sie do wszelkich maszyn zarówno do silników, jak i do ma¬ szyn roboczych, a zwlaszcza do silników spalinowych.Rozrzad ten odznacza sie tern, ze tule¬ ja sterujaca posiada dwa rózne ruchy, a mianowicie: ruch obrotowy ciagly, który jest ruchem sterujacym oraz drugi ruch prostolinijny zwrotny o wzglednie malym ale najkorzystniej zmiennym skoku, któ¬ ry to ruch ma za zadanie zabezpieczyc jednoczesnie smarowanie, docieranie a za¬ tem szczelnosc urzadzenia.Rozumie sie, ze obrotowa tuleja steru¬ jaca moze byc umieszczona zarówno ze¬ wnatrz jak i wewnatrz cylindra.Urzadzenie sterujace moze tez skladac sie z dwóch tulei wspólsrodkowych, obra¬ cajacych sie w kierunkach przeciwnych w celu zwiekszenia szybkosci rozrzadu.Nadawanie ruchu obrotowego ciaglego mozna uskuteczniac w jakikolwiek spo¬ sób, np. zapomoca kól zebatych o odpo¬ wiedniej szybkosci, która w wypadku sil¬ nika czterosuwowego i tulei o dwu otwo¬ rach równa sie % szybkosci walu glówne¬ go. Naped ten powinien byc tak wykona¬ ny, aby przy ruchu obrotowym tulei umoz¬ liwial tez jej ruch zwrotny.Ruch zwfotay o niewielkim skoku mozk na nadawac tulei , badz.w sposób wodzo¬ ny zapdnfbca odpowiedniego mechanizmu kinetycznego, badz tez zapomoca tarcia z odprowadzaniem elastycznem, wykorzy¬ stujac w tym celu sile przylegania miedzy tlokiem silnika i tuleja, która go otacza, albo w sposób wodzony i jednoczesnie elastyczny przez mechanizm kinetyczny, zawierajacy jednak narzad sprezysty od¬ powiednio wlapzony, albo wreszcie w spo¬ sób pneumatyczny, poslugujac sie cisnie¬ niem gazów lub plynów, znajdujacych sie w cylindrze.Rózne te sposoby udzielania ruchu tu¬ lei sterujacej przedstawione sa na zala¬ czonym rysunku* na którym fig. 1 przed¬ stawia pionowy przekrój poprzeczny sil¬ nika wybuchowego cztercsuwowego; fig. 2—odpowiedni przekrój podluzny; fig. 3 —przekrój poziomy wzdluz linji m—n— o—p—q—r na fig. 1; fig. 4—rozwiniecie czesci tulei sterujacej na wysokosci otwo¬ rów i wstawek; fig. 5, 6 i 7 dotycza innej odmiany wykonania i przedstawiaja odpo¬ wiednio pionowy przekrój poprzeczny, przekrój poziomy i rozwiniecie mniejszej skali czesci tulei sterujacej; fig, 8 przed¬ stawia pionowy przekrój poprzeczny innej odmiany wykonania; fig. 9—drugi piono¬ wy przekrój podluzny tej samej odmiany; fig. 10—przekrój poziomy wedlug linji m— fi—o—p—q—r na fig. 8; fig. 11—widok tulei sterujacej, fig. 12 — widok jednej wstawki uszczelniajacej; fig. 13, 14, 15 i 16—przekroje analogiczne do fig, 8, 9, 10 i 11, ale dotyczace innej odmiany wyko¬ nania, W odmianie wykonania, przedstawiona na fig, 1—4, cylindryczna tuleja sterujaca 3 wykonywa jednoczesnie ciagly ruch ob¬ rotowy okolo osi y—y1 i ruch prostolinij¬ ny zwrotny, równolegly do tej osi, wcho¬ dzac przytem w przestrzen pomiedzy glo¬ wica 2 i cylindrem silnika / wyposazonym w otwory wlotowe a1 i a2 oraz otwory wy¬ lotowe e1 i e2 (fig. 3).Tuleja 3 posiada dwa otwory lub okna 4 srednicowo przeciwlegle i obraca sie z pewna okreslona szybkoscia np. w wypad¬ ku silnika czterosuwowego cztery razy wolniej od glównego walu silnika. Okna tulei lacza w odpowiedniej chwili otwory a1 i a2, a nastepnie otwory e1 i e2, z komora spalania 5, co daje okresy wlotu i wylotu* Tuleja 3 wprawiana jest w ruch obro¬ towy przez naped pokazany na fig. 1. Ko¬ lo srubowe 6, otaczajace tuleje, posiada wyskok 7, który slizga sie w rowku wyciei- tym w dolnej czesci tulei sterujacej 3.Dla szczelniej szego zamkniecia otwo¬ rów wlotowych i wylotowych glowica 2 posiada wystepy lub rogi 29 (fig. 1, 2 i 3) zaopatrzone we wstawki zamykajace 8, w ksztalcie odcinków pierscienia o wysoko¬ sci cokolwiek wiekszej od wysokosci o- kien, zwiekszonej o wielkosc skoku zwrot¬ nego ruchu postepowego tulei.Pod wstawkami 8 mieszcza sie plaskie sprezyny 9, przyciskajace je do wewnetrz¬ nej powierzchni tulei 3. Glowica 2 posia¬ da ponadto pierscienie uszczelniajace 10 podobne do pierscieni tlokowych.W scianie zewnetrznej tulei sterujacej 3 osadzone sa w odpowiednich wglebie¬ niach wstawki uszczelniajace 15 (czesci walca), analogiczne do wstawek w glowi¬ cy 2, ale o wiekszem rozwinieciu i wiekszej srednicy. Wstawki te przyciskane sa do wewnetrznej powierzchni cylindra 1 pla- skiemi sprezynami 16. Tuleja sterujaca zaopatrzona jest ponad temi wstawkami plaskiemi i pod niemi w pierscienie u- szczelniajace 17, analogiczne do pierscie¬ ni w tlokach.Zespól tych wstawek i pierscieni, umie¬ szczonych w tulei sterujacej, zabez¬ piecza zupelna szczelnosc komory spala¬ nia 5, nawet gdyby wstawki w glowicy 2 — 2 ¦ —nie przylegaly dosc scisle do wewnetrznej powierzchni tulei, np. wskutek pewnego odksztalcenia tej ostatniej, gdyz cylinder 1, na który naciskaja wstawki tulei steru¬ jacej, w rzeczywistosci nie zuzywa sie dzieki ochladzaniu krazaca woda 18.Szczelnosc jest przeto zupelnie osia¬ gnieta we wszystkich kierunkach; plytki zaworowe 8 i 15 zatrzymuja gazy, które u- siluja ujsc wzdluz obwodu, zas wstawki i pierscienie uszczelniajace 10 i 17 zatrzy¬ muja gazy, które moglyby uchodzic wzdluz osi y—y1.Ruch zwrotny tulei wzdluz osi y—y1 otrzymuje sie zapomoca dwu krazków 11 osadzonych na lozyskach kulkowych 12, które wkrecone sa w podtrzymujace ,ra- miona 13, umocowane na cylindrze 1.Krazki te tocza sie w zlobku pierscienio¬ wym 14, wykonanym w zewnetrznej po¬ wierzchni plaszcza. Zlobek ten posiada krawedzie sinusoidalne. Jeden krazek to¬ czy sie po dolnym, a drugi po górnym brzegu zlobka, którego szerokosc jest co¬ kolwiek wieksza od srednicy \ krazka.Dzieki temu sinusoidalnemu wyzlobieniu tuleja uzyskuje przy swym obrocie ruch postepowo-zwrotny wzdluz osi y—y1 cy¬ lindra 1. Skok ruchu zmiennego równy jest najwiekszej rzednej sinusoidy. Ten ruch zwrotny o drobnym skoku (kilka mm) ma na celu przyciskanie pierscieni 10 i 17 do krawedzi ich wyzlobien i docie¬ ranie pierscieni tych do powierzchni, o które sie one opieraja i któremi sa, albo wewnetrzna powierzchnia cylindra 1, albo wewnetrzna powierzchnia tulei steru¬ jacej 3. Aby docieranie powierzchni sty¬ kajacych bylo dokladne, potrzeba aby od¬ leglosc pomiedzy wstawkami 8 i pierscie¬ niami 10, a takze wstawkami 15 i pier¬ scieniami 17 byla równa skokowi ruchu po- stepowo-zwrotnego lub nieco mniejsza.Tuleja sterujaca i wstawki uszczelnia¬ jace otrzymuja smar przez kanaly 19.Wstawki 15 i pierscienie 17 na tulei steru¬ jacej zapobiegaja przedostawaniu sie sma¬ ru do komory spalania 5 w okresie ssania gazu. Mozna tez poprzestac na jednej tyl¬ ko grupie czesci uszczelniajacych, umie¬ szczonych w glowicy 2.W odmianie wykonania wedlug fig. 5, 6 i 7 do wywolania ruchu postepowo- zwrotnego wykorzystane jest przyleganie tulei sterujacej do tloka silnika. Odmiana ta ma te zalete, ze skok ruchu prostolinijne¬ go mozna zmieniac. W samej rzeczy, je¬ zeli ruch ten ma skok staly, to przyoiera- nie tulei do powierzchni cylindra nie jest tak dobrze zabezpieczone, poniewaz okre* sowo spotykaja sie jedne i te same miej¬ sca powierzchni. Przeciwnie, przy ruchu postepowym o skoku zmiennym prawidlo¬ wosc w przebiegu stykania sie jest uchy¬ lona i szczelnosc zostaje polepszona.Na figurach tych tuleja 3 posiada tyl¬ ko jeden otwór 4, który zmienia swe miej¬ sce wzgledem otworu wlotowego a i o- tworu wylotowego e.Ruch obrotowy tulei 3 wywoluje od¬ powiednie zazebienie np. kolo srubowe 6, w polaczeniu z kolem 22, osadzonem na walku 23, który napedzany jest od walu korbowego zapomoca czolowych przeklada¬ ni zebatych. Kolo srubowe 6 posiada wy¬ toczenie 24, w które wchodzi dolny koniec tulei sterujacej. Tuleje wprawia w ruch wystep 7 kola srubowego 6, wchodzacy w wyciecie 25 tulei; ten sposób zaczepiania ma te dobra strone, ze usuwa nacisk bocz¬ ny na tuleje, wywolywany zazebieniem srubowem.Tuleja 3 obraca sie z szybkoscia dwa razy mniejsza od szybkosci obrotu walu silnika. Otwór 4 w chwili wlasciwej laczy komore spalania naprzemian z otworem wlotowym a i wylotowym e.Przesuwanie sie tulei sterujacej 3 równolegle do osi moze odbywac sie swo¬ bodnie, przyczem krawedzie jej wchodza - 3 —w wytoczenie dolne 24 w kote & Itak w pierscieniowa przestrzen górna 26, znaj¬ dujaca sie miedzy cylindrem / i glowica 2. Krawedzie tulei / naciskaja przytem na sprezyny 27 i 28, dzialajace w kierun¬ kach przeciwnych i umieszczone w prze¬ strzeniach 24 i 26. Sprezyny te równowa¬ za sief a napiecie ich tak jest obrane, ze sprezyny nigdy nie moga byc calkowicie ugiete, dzieki czemu osiaga sie prace zu¬ pelnie spokojna.Tlok roboczy 21 nadaje wskutek przy¬ wierania do tulei sterujacej 3 ruch poste- powo-zwrotny, równolegly do jego osi i o skoku bardzo riialym, dzieki zrównowazo- nym sprezynom 27 i 28, których napiecie jest w tym celu odpowiednio dobrane.Ruch ten o zmiennym skoku zaleznym od szybkosci tloka jest calkowicie samo¬ czynny.Szczelnosc komory spalania 5 zapew¬ niaja z jednej strony pierscienie 10 w glo¬ wicy 2, a z drugiej pierscienie 17 w tulei sterujacej, zaopatrzonej ponadto we wstawki walcowe 15 znapznie dluzsze niz w poprzednim przykladzie i przyciskane do cylindra / sprezyna plaska 16, umie¬ szczona w odpowiedniem wglebieniu po¬ miedzy tuleja i wstawka.Fig. 8—12 pokazuja inny sposób (spre¬ zystego) zabezpieczenia zmiennosci drob¬ nego skoku ruchu postepowo-zwrotnego.Uklad ogólny jest tu analogiczny do pierwszej odmiany, wskazanej na fig. 1 do 5. Tuleje rozdzielcza wprawia w* ruch obrotowy zazebienie 6, 22. Kolo srubowe 6, otaczajace tuleje, posiada palec 7, wcho¬ dzacy w zlobek 25 w tulei sterujacej.Na wale napedzajacym tuleje osadzo¬ ny jest mimosród 30 oddzialywujacy na wahacz 31, do którego jest przymocowany resor, skladajacy sie z kilku sprezyn i wchodzacy koncem swym w rowek 33 tu¬ lei sterujacej, dzieki czemu nie przeszka¬ dza jej ruchowi obrotowemu.Resor ten fest tak obrany, hf jego na¬ piecie, powstajace pray oddzialywaniu mi- mosrodu, bylo wieksze od tarcia tulei ste¬ rujacej w jej prowadnicach, skutkiem cze»- go wykonywa ona ruch zwrotny wzdluz osi y—yl. Aby byc pewnym, ze ten ruch bedzie sie odbywal pomimo zmniejszenia sie napiecia sprezyny, z biegiem czasu sprezyna ta porusza sie pomiedzy dwoma wystepami 20 wahacza 31, tak blisko sie¬ bie lezacemi, ze wahania sprezyny pomie¬ dzy temi wystepami sa mniejsze, niz skok mimosrodu.Tuleja sterujaca w swym ruchu poste- powo-zwrotnym ulega zmiennym silom bezwladnosci, skad powstaja rózne na¬ piecia plaskiej sprezyny 32 i rózne zmien¬ ne jej wychylania, które zmniejszaja lub powiekszaja staly skok mimosrodu. Ksztalt wystepów 20 wahacza jest taki, ze sprezy¬ ny kolejno opieraja sie o strone wewnetrz¬ na tych wystepów, gdy wygiecie sprezyny wzrasta.Smarowanie tulei sterujacej odbywa sie np. przez wyrzucanie smaru przez wal korbowy i korbowód na czesc dolna tulei, skad smar dostaje sie do czesci górnej za- pomoca wyzlobienia srubowego 34, wycie¬ tego w powierzchni zewnetrznej tulei, po¬ niewaz lin ja rowka zwija sie w takim kie¬ runku, ze obrót tulei pociaga smar zdolu do góry.Ostatnie wreszcie wykonanie, przed¬ stawione na fig. 13—16, pozwala otrzymac skok zmienny i niezalezna od ruchu po- stepowo-zwrotnego przyrzadu steruj ace- go przez dzialanie pneumatyczne i samo¬ czynne.Tuleja sterujaca otrzymuje ruch obro¬ towy zapomoca kól zebatych b1, b2, 63 i zazebienia srubowego b4, 6. Kolo srubowe 6 otacza tuleje sterujaca i laczy sie z nia palcem 7 wchodzacym w wykrój 25 w dol¬ nej czesci tulei, co chroni ja od nacisków bocznych, pozwala jej jednak wykonywac — 4prostolinijny ruch zwrotny o malym, zmiennym skoku. Ten ruch tulei sterujacej otrzymuje sie w sposób nastepujacy.Tuleja posiada w czesci swej górnej, gdzie znajduja sie otwory, srednice tro¬ che mniejsza (lub troche wieksza) niz w czesci dolnej, gdzfe porusza sie tlok; zmienne wiec cisnienie, panujace w komo¬ rze spalania wywiera swe dzialanie na skok 35. Powierzchnia tego skoku jest tak obliczona, ze oddzialywujace na nia cisnienie wybuchu wystarcza do przezwy¬ ciezenia tarcia tulei w cylindrze, a takze tarcia, powstajacego z cisnienia wstawek uszczelniajacych 8 i pierscieni 10 na tule¬ je. Tuleja sterujaca ulega wiec w kierun¬ ku osi y—y1 cisnieniu róznicowemu zmien¬ nemu, zalezacemu od powierzchni skoku.Jest to wiec dzialanie pneumatyczne i samoczynne, wywolujace w nastepstwie ruch postepowo-zwrotny, którego skok staje sie zmienny przez dzialanie resoru odciagajacego i tlumiacego 32, który laczy sie z tuleja zapomoca swych glównych spre¬ zyn, wchodzacych w obwodowy rowek 33, przewidziany u spodu tulei, co nie prze¬ szkadza w niczem jej ruchowi obroto¬ wemu.Resor tlumiacy 32 sklada sie z plat- skich sprezyn o róznej dlugosci, zlaczo¬ nych i scisnietych srubami b w oprawie 36, której konce zaciskajace sa ku przodo¬ wi wzgledem siebie nachylone tworzac dwa wystepy 20.Poniewaz tuleja sterujaca w swym ru¬ chu prostolinijnym postepowo-zwrotnym o malym skoku podlega sile bezwladnosci, która jest zmienna w zaleznosci od tego, jak biegnie silnik, resor wiec 32 ulega zmiennym naciskom i wygieciom, które w sposób niejednakowy oddzialywuja na po¬ stepowy ruch tulei.Latwo pojac, ze powierzchnie pochyle i dwa wystepy 20 oprawy 36, powieksza¬ jace lub zmniejszajace dlugosc resoru w miare tego, jak rózne jego sprezyny przy ruchu tulei opieraja sie o oprawe 36, okre¬ slaja samoczynnie napiecie resoru.Moznosc latwego sprawdzenia ruchów tulei sterujacej daje palec 34, wchodzacy jednym koncem w zlobek 33 tulei, a dru¬ gim wychodzacy nazewnatrz cylindra.Ten sposób sprawdzania ruchu poste¬ powego tulei mozna zastapic innemi urza¬ dzeniami mechanicznemi lub elektryczne- mi, bezposrednio widzialnemi lub niewi¬ dzialnemu Okolicznosc ta posiada wielka donioslosc dla silników lotniczych. Oczy¬ wiscie, ze ten sposób sprawdzania mozna zastosowac równiez do odmian, opisanych poprzednio.Postepowy ruch zwrotny tulei, który zabezpiecza dzialanie i smarowanie wsta¬ wek i pierscieni uszczelniajacych ma, jako wynik bezposredni, szczelnosc komory spalania. Maly zas skok tego ruchu, dosta¬ teczny dla dobrego dzialania, pozwala na zastosowanie wielkiej szybkosci biegu sil¬ nika, poniewaz sily bezwladnosci przy zwrotnym ruchu tulei sa, praktycznie bio¬ rac, niemal zadne.W rzeczy samej okresy rozdzielcze wy¬ wolywane sa ruchem obrotowym tulei, w przeciwienstwie do tego* co ma miejsce w niektórych silnikach bez zaworów z tuleja o ruchu postepowo-zwrotnym albo z tuleja o zwrotnym ruchu obrotowym, zmiennym jednoczesnie z ruchem postepowym pro- stolinijnym wzdluz osi cylindra, gdzie o- kresy rozdzielcze wywoluje ruch postepo¬ wy albo postepowy i obrotowy jedno¬ czesnie. W wypadku takiego rozrzadu skok tych ruchów zalezy od wysoko¬ sci otworów, która nalezy powiek¬ szac dla osiagniecia wielkich szybko¬ sci biegu silnika, poniewaz przekroju otwo¬ rów nie mozna powiekszac obwodowe.Szybkosc biegu silnika w miare swego wzrastania powieksza odpowiednio sily - 5 —bezwladnosci, które wyznaczaja tern sa¬ mem granice jej dalszego wzrostu.Rozrzad wedlug wynalazku niniejsze¬ go, z zastosowaniem ciaglego ruchu obro* towego dla sterowania i zwrotnego ruchu prostolinijnego o malym skoku dla zabez¬ pieczenia smarowania, docierania tulei sterujacej i narzadów uszczelniajacych u- suwa w zupelnosci powyzsza wade.Rozrzad ten mozna zastosowac do sil¬ ników spalinowych dwu-, cztero-, szescio- suwowych i t. d., jak równiez do silników parowych, powietrznych lub hydraulicz;- nych, a takze do pomp, sprezarek i t. d. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Rozrzad tulejowy do maszyn tloko¬ wych, a zwlaszcza silników spalinowych, znamienny tern, ze ruch obrotowy tulei ste¬ rujacej jest ruchem sterujacym, a jej ruch zwrotny prostolinijny o niewielkim skoku sluzy do zapewnienia smarowania i szczel¬ nosci. 2. Rozrzad tulejowy wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze tuleja uszczelniona jest zapomoca pierscieni osadzonych w glowi¬ cy silnika, wchodzacej do tulei zapomo¬ ca wstawek, osadzonych w wystepach glo¬ wicy i przyciskanych odpowiedniemi spre¬ zynami do wewnetrznej scianki tulei na wysokosci otworów wpustowych i wypu- stowych. 3. Rozrzad tulejowy wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze prostolinijny ruch zwrotny o malym skoku wywolywany jest przez krazki osadzone na nieruchomych osiach i toczace sie w sinusoidolnym row¬ ku, wycietym w sciance tulei, lub tez za¬ pomoca nieruchomego sinusoidalnego toru, po którym tocza sie krazki zamocowane na tulei. 4. Rozrzad tulejowy wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze prostolinijny ruch tu¬ lei wywolywany jest tarciem pomiedzy tlokiem silnika i tuleja, przyczem ruch ten ograniczaja odpowiednie sprezyny. 5. Rozrzad tulejowy wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze prostolinijny ruch zwrotny tulei wywolywany jest narzadem sprezystym, umieszczonym w sposób wla¬ sciwy w oprawie, która pod wplywem mi- mosrodowego napedu wykonywa ruchy wahadlowe. 6. Rozrzad tulejowy wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze prostolinijny ruch tu¬ lei w jedna strone wywolywany jest przez oddzialywanie preznosci gazów albo cie¬ czy, ^zawartych w cylindrze silnika, pod¬ czas gdy ruch powrotny powoduje narzad sprezysty. 7. Rozrzad tulejowy wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze prostolinijny ruch zwrotny tulei udziela sie dwuramiennej dzwigni, której jedno ramie wychodzi na- zewnatrz silnika, dzieki czemu ruch ten moze byc latwo dozorowany. Roger Pierre Fel ix Lemasson. Edouard Hubert Martin. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.to opisu patentowego "tir 78tó. Ark. i. %rY TZZZZZZZZZZ2Z \ / ztsrt ZtffrS ' n 111 jFig. S , fflZZZZZZZZZZC, ti^+^o Do opisu patentowego Nr 7889. Ark.

2. TA 6 2 •M ¦Fig.? a^f&S Do opisu patentowego Nr 7889. Ark.

3. TzflZ ~fir ZFtylO„ IgL Do opisu patentowego Nr 7889. Ark. 4. iujrft ^^16 Tz$rl5 V77?„/,//,,.'),ss,/////777t™ \S/////////yjs//;s;yfT7\ Druk L. Boguslawskiego, Warszawa.Bo opisu patentowego Nr 7869. Ark.

4. \fi#:16 Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL