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Zylinder für stehende, doppeltwirkende BreimIn'aftmaschineu.
Die Erfindung betrifft einen Zylinder für stehende, doppeltwirkende Brennkraftmaschinen, sowohl Zwei-als Viertaktmaschinen der Art, deren Zylinderfutter in einen oberen und einen unteren Teil geteilt ist, und hat den Zweck, die inneren Teile des Zylinders, besonders den Kolben mit den Kolben-
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erreicht wird und dass die von Gasdrücken im Zylinder, Wärmedehnungen u. dgl. herrührenden Kräfte möglichst unmittelbar auf das Gestell der Maschine übertragen werden.
Die Erfindung besteht in einer Bauart, die alle obigen Forderungen erfüllt. Sie ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderdeckel und-boden je mit einem der beiden Futterteile in einem Stück gegossen oder in an sich bekannter Weise mittels Flanschverbindu11gen mit durch diese gehenden Bolzen, Schrauben, Zapfen od. dgl. vereinigt ist, wobei Deckel und Boden mittels langer, zum Zusammenspannen dienender Bolzen miteinander verbunden sind.
Zylinderdeckel und-boden werden durch Abstandsstücke in ihrem richtigen Abstand gegeneinander gehalten, die sich gemäss der Erfindung unmittelbar gegen den Deckel und den Boden stützen.
Zwischen dem oberen und unteren Teil des Zylinderfutters kann in diesem Fall eine passend breite Fuge stehenbleiben, um die freie Ausdehnung der Teile zufolge der Wärme od. dgl. zu ermöglichen.
Der Zylinderdeckel und-boden können jedoch auch auf ihren Plätzen im Verhältnis zueinander durch die Teile des Zylinderfutters gehalten werden, indem diese Teile selbst als Abstandsstücke dienen.
Bei einer solchen Ausführung wird zwar die Wärmedehnung Spannungen im Material verursachen, die aber nur unwesentlich sein werden. Die Stossfuge zwischen Ober-und Unterteil wird nämlich an einer Stelle des Zylinders angeordnet sein, wo der Gasdruck immer niedrig ist, so dass dort kein grosser Anspannungsdruck nötig ist, um Dichtheit zu erzielen. Die Zusammenspannungsbolzen brauehen deswegen nicht mit grossem Druck angespannt zu werden und wirken deshalb als elastisches Verbindungsmittel zwischen dem Zylinderdeckel und-boden, indem sie bis zu einem gewissen Grade dem Verbrennungsdruck und den Wärmedehnungen des Futters gegenüber nachgeben. Dieser Vorteil ist gerade dadurch erzielt worden, dass die Futterteile mit dem Boden bzw.
Deekel in einem Stück gegossen oder mittels unmittelbarer Flansch-und Bolzenverbindungen verbunden sind, indem diese Verbindungen die Aufgabe erfüllen, die gegen die hohen Gasdrücke nötige Dichtung zwischen Futter und Deckel zu verschaffen.
Da die Bolzen keinem grossen Anspannungsdruek unterworfen werden müssen, können sie verhältnismässig leicht ausgeführt werden, wodurch eine Verminderung des Gewichts der Maschine erzielt wird.
Der Kühlmantel des Zylinders ist in an sieh bekannter Weise ebenso wie das Futter in einen oberen und unteren Teil geteilt, welche Teile mittels Bolzen od. dgl. ebenfalls am Zylinderdeckel bzw.
- boden festgespannt sind.
Der ganze Bau besteht hienaeh hauptsächlich aus einem Ober-und einem Unterteil, die je einen Zylinderdeckel mit daran festgegossenem oder festgespanntem Zylinderfutter und Kühlmantel umfassen und die in ihrem gegenseitigen Abstand durch Abstandsstücke festgehalten und mittels langer Bolzen zusammengespannt sind. Nach Abschrauben der Muttern der langen Bolzen kann jeder der genannten Teile leicht entfernt werden, so dass der Kolben des Motors und die Kolbenringe abgedeckt werden, um untersucht oder ausgebessert zu werden.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung in verschiedenen Ausführungen veranschaulicht.
Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsformen von Zylindern einer mehrzylindrigen Viertaktmaschine im Längsschnitt und die Fig. 3-5 verschiedene andere Ausführungsformen von Zylindern, insbesondere für Zweitaktmaschinen, ebenfalls im Längsschnitt.
Nach Fig. 1 besteht der Zylinder hauptsächlich aus einem Deckel a und einem Boden al, die durch vier durchgehende Bolzen b zusammengehalten und durch zwei Abstandsstücke c in ihrer richtigen gegenseitigen Entfernung gehalten werden, so dass der Zylinder ein steifes Ganzes bildet. Die Abstandsstücke zweier benachbarter Zylinder sind jedoch als ein einziges Stück mit vier durchgehenden Bolzen ausgeführt. Die vier Bolzen b setzen sich nach unten durch die Gestelle e bis zum nicht dargestellten Fundament der Maschine fort. Der Deckel a ist mit lotrechten Öffnungen für die Ventile versehen und in seiner dem Zylinder zugekehrten Seite zu einer Schale f ausgebildet, die unten mit einem Flansch d endigt, der mit dem entsprechenden'Flansch des freihängenden Zylinderfutters g verbunden ist.
An der nach unten gekehrten, ebenen Fläche des Deckels a ist der Kühlmantel f mit dem Flansch n durch Bolzen befestigt. Der Mantel besitzt unten eine zylindrische Öffnung, die mit einer zylindrischen Dichtungsfuge p um eine entsprechende äussere Abdrehung des Futters g schliesst. In die Fuge p sind passende Packringe eingelegt, so dass durch den Mantel f und das Futter g ein Wasserraum gebildet wird.
In gleicher Weise ist auch der untere Zylinderteil ausgebildet.
Der schalenförmige Teil des Bodens al und der Flansch sowie die Anbringung des Zylinder-
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über den Zylinderdeckel Gesagten. Der Kolben ist als doppeltwirkender Kolben h ausgeführt, der beide Zylinderenden bedient und ist mit einer Kolbenstange k versehen.
Die beiden Teile des Zylinderfutters sind in bekannter Weise dadurch gegenseitig geführt, dass der obere Teil g an seinem unteren Ende zu einem einer Ausbohrung im unteren Teil entsprechenden kleineren Durchmesser abgedreht ist. Die hiedurch entstandene zylindrische Fuge kann z. B. mittels einer geeigneten Packung oder einer Packdose abgedichtet werden. Die durch die Abdrehung bzw. durch die Ausbohrung hergestellten, ebenen Ringflächen am oberen bzw. unteren Teile schliessen nicht genau zusammen, sondern belassen einen kleinen Spielraum o wegen der Wärmeausdehnung. Durch diese Massnahmen werden also sowohl die beiden Futterteile zueinander zentriert als auch der Wärmedehnung Rechnung getragen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind besondere Abstandsstücke oder Stützen weggelassen, indem das Zylinderfutter g, gl selbst als Abstandsstück dient. Die verschiedenen Bezeichnungen entsprechen genau der Fig. 1. Die beiden Futterteile g, yi sind ebenso wie in Fig. 1 gegenseitig zentriert, indem der obere Teil g mit einer zylindrischen Feder od. dgl. versehen ist, die in eine Nut des unteren Teils eingreift. Die Wärmedehnung wird hier von den Bolzen b aufgenommen, die als eine Art Federn wirken.
Fig. 3 zeigt eine besonders für Zweitaktmaschinen geeignete Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Die verschiedenen Bezeichnungen entsprechen den in Fig. 1 und 2 angewandten. Die Luftzufuhr und der Auspuff geschehen bei dieser Ausführung durch die Spülschlitze u bzw. Auspuffschlitze t. Die Kühlmäntel f, 11 sind in der Nähe des Mittelteils des Zylinders derart erweitert, dass sie Gürteln w, 101 und v, , Platz geben, durch welche die Frischluft bzw. die Auspuffgase durchgeleitet werden. Die frische Luft tritt durch ein Rohr y ein, durch welches sie an die Spülluftgürtel w, w1 des oberen und unteren Teils verteilt wird, um durch die Spülschlitze M des Zylinderfutters in den Zylinder einzutreten.
Die beiden Teile des Futters haben in der dargestellten Ausführungsform je einen Satz Schlitze, wovon aber nur die des oberen Teils dargestellt sind. Durch die Auspuffschlitze t strömen die Abgase zu den Gürteln v, v die in ein Rohr x an der dem Rohr y entgegengesetzten Seite des Zylinders münden. Das zur Auspuffleitung führende Rohr x ist, wie die Zeichnung andeutet, wassergekühlt. Die Kühlmäntel/*,/i schliessen an die Futterteile g, gl mit zwei übereinanderliegenden zylindrischen Dichtungsfugen p bzw. P1 an. Die beiden Zylinderfutterteile sind im Verhältnis zueinander in gleicher Weise wie nach Fig. 1 geführt. Die Zylinderdeckel können an den zusammenstossenden lotrechten Flächen durch waagrecht angeordnete Bolzen verbunden werden.
Gemäss Fig. 3 sind die Zylinderfutter g, yi mit den zugehörigen Deckeln bzw. Böden in einem Stück gegossen. Diese Verbindungsweise lässt sich natürlich auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 verwenden.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, die ebenfalls insbesondere für Zweitaktmasehinen bestimmt ist, hat der Zylinder nur eine einzige Reihe Spül- und Auspuffschlitze u bzw. t, die beide Zylinderenden bedienen. Die Ausdehnungsfuge o ist hier über den Öffnungen t, u angebracht, so dass nur der untere Teil 1'1 des Kühlmantels die Spülluft-und Auspuffgürtel enthält. Durch diese Ausführung wird erzielt, dass der Oberteil des Zylinders (Deckel, Futter und Kühlmantel) entfernt werden kann, ohne dass die Rohrleitungen für Spülluft und Auspuff zerlegt werden müssen.
Nach Fig. 5 hat das Futter ebenso wie in Fig. 4 nur einen einzigen, für beide Zylinderenden gemeinsamen Satz Öffnungen t, u, die aber hier in einem besonderen, zwischen den oberen Teil (J und den
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unteren Teil g, eingeschobenen Mittelstück m angeordnet sind, das mit Gürteln v, w und Rohrstutzen x, y wie in Fig. 3 und 4 versehen ist.
Alle in Fig. 1-5 dargestellten Ausführungsformen haben den Vorteil, dass der Kolben zum Zwecke des Nachsehens vollständig zugänglich wird, wenn man die Muttern am oberen Ende der Spannbolzen b absehraubt'und den aus dem Deckel und den oberen Teilen des Zylinderfutters und Kühlmantels bestehenden oberen Teil des Zylinders entfernt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zylinder für stehende, doppeltwirkende Brennkraftmaschinen, deren Zylinderfutter in einen oberen und einen unteren Teil geteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderdeckel (a) und -boden (aL) je mit einem der beiden Futterteile (g, < jfJ in einem Stück gegossen oder in bekannter Weise mittels Flanschverbindungen mit durch diese gehenden Bolzen, Schrauben, Zapfen od. dgl. unmittelbar daran festgespannt ist, wobei Deckel und Boden mittels langer, zum Zusammenspannen dienender Bolzen (b) miteinander verbunden sind.
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Cylinder for vertical, double-acting pulp injection machine
The invention relates to a cylinder for vertical, double-acting internal combustion engines, both two-stroke and four-stroke engines of the type whose cylinder liner is divided into an upper and a lower part, and has the purpose of connecting the inner parts of the cylinder, especially the piston, to the piston
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is achieved and that the gas pressures in the cylinder, thermal expansion and. Like. Arising forces are transmitted as directly as possible to the frame of the machine.
The invention is of a type which meets all of the above requirements. It is mainly characterized in that the cylinder cover and base are each cast in one piece with one of the two lining parts or are combined in a known manner by means of flange connections with bolts, screws, pins or the like going through them, with cover and base are connected to one another by means of long bolts that are used to clamp together.
The cylinder cover and base are held at their correct spacing from one another by spacers which, according to the invention, are supported directly against the cover and the base.
In this case, a suitably wide joint can remain between the upper and lower part of the cylinder chuck in order to allow the parts to expand freely as a result of the heat or the like.
However, the cylinder cover and base can also be held in place in relation to one another by the parts of the cylinder liner, in that these parts themselves serve as spacers.
With such a design, the thermal expansion will cause stresses in the material, but these will only be insignificant. The butt joint between the upper part and the lower part will namely be arranged at a point on the cylinder where the gas pressure is always low, so that there is no need for a high tension pressure to achieve tightness. The clamping bolts therefore do not need to be tightened with great pressure and therefore act as an elastic connecting means between the cylinder cover and cylinder base by yielding to a certain extent to the combustion pressure and the thermal expansion of the lining. This advantage has been achieved precisely by the fact that the lining parts with the floor or
Deekel are cast in one piece or connected by means of direct flange and bolt connections, in that these connections fulfill the task of providing the seal between the chuck and cover that is necessary against the high gas pressures.
Since the bolts do not have to be subjected to a large tension pressure, they can be made relatively light, whereby a reduction in the weight of the machine is achieved.
The cooling jacket of the cylinder, like the chuck, is divided into an upper and lower part in a manner known per se, which parts are also attached to the cylinder cover or the like by means of bolts or the like.
- the floor is tightened.
The whole structure consists mainly of an upper and a lower part, each of which comprises a cylinder cover with a cylinder chuck and cooling jacket cast or clamped to it and which are held in their mutual distance by spacers and clamped together by means of long bolts. After unscrewing the nuts of the long bolts, each of the mentioned parts can easily be removed, so that the piston of the engine and the piston rings are covered for inspection or repair.
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The invention is illustrated in various embodiments on the drawing.
1 and 2 show two embodiments of cylinders of a multi-cylinder four-stroke engine in longitudinal section and FIGS. 3-5 various other embodiments of cylinders, in particular for two-stroke engines, also in longitudinal section.
According to Fig. 1, the cylinder consists mainly of a cover a and a base a1, which are held together by four through bolts b and held by two spacers c at their correct mutual distance so that the cylinder forms a rigid whole. However, the spacers between two adjacent cylinders are designed as a single piece with four through bolts. The four bolts b continue down through the frames e to the foundation of the machine, not shown. The cover a is provided with vertical openings for the valves and, in its side facing the cylinder, is formed into a shell f which ends at the bottom with a flange d which is connected to the corresponding flange of the freely suspended cylinder liner g.
The cooling jacket f is fastened to the flange n by bolts on the flat surface of the cover a facing down. The jacket has a cylindrical opening at the bottom, which closes with a cylindrical sealing joint p around a corresponding external turning of the chuck g. Matching packing rings are inserted into the joint p so that a water space is formed by the jacket f and the lining g.
The lower cylinder part is designed in the same way.
The bowl-shaped part of the base and the flange as well as the attachment of the cylinder
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said about the cylinder cover. The piston is designed as a double-acting piston h that serves both cylinder ends and is provided with a piston rod k.
The two parts of the cylinder chuck are mutually guided in a known manner in that the upper part g is turned off at its lower end to a smaller diameter corresponding to a bore in the lower part. The resulting cylindrical joint can z. B. be sealed by means of a suitable pack or a packing box. The flat ring surfaces on the upper and lower parts produced by the turning or by the bore do not close exactly, but leave a small amount of leeway o because of the thermal expansion. With these measures, both the lining parts are centered with respect to one another and the thermal expansion is taken into account.
In the embodiment shown in FIG. 2, special spacers or supports are omitted in that the cylinder chuck g, gl itself serves as a spacer. The different designations correspond exactly to FIG. 1. The two chuck parts g, yi are mutually centered as in FIG. 1, in that the upper part g is provided with a cylindrical spring or the like which engages in a groove in the lower part . The thermal expansion is absorbed here by the bolts b, which act as a kind of springs.
3 shows an embodiment of the subject matter of the invention which is particularly suitable for two-stroke engines. The various designations correspond to those used in FIGS. 1 and 2. The air supply and the exhaust occur in this version through the flushing slots u and exhaust slots t. The cooling jackets f, 11 are widened in the vicinity of the central part of the cylinder in such a way that they give space to belts w, 101 and v,, through which the fresh air or the exhaust gases are passed. The fresh air enters through a pipe y, through which it is distributed to the scavenging air belts w, w1 of the upper and lower parts to enter the cylinder through the scavenging slots M of the cylinder liner.
In the embodiment shown, the two parts of the chuck each have a set of slots, of which only those of the upper part are shown. The exhaust gases flow through the exhaust slots t to the belts v, v which open into a pipe x on the side of the cylinder opposite the pipe y. The pipe x leading to the exhaust line is, as the drawing indicates, water-cooled. The cooling jackets / *, / i connect to the lining parts g, gl with two cylindrical sealing joints p and P1, respectively, lying one above the other. The two cylinder liner parts are guided in relation to one another in the same way as according to FIG. The cylinder covers can be connected to the abutting vertical surfaces by horizontally arranged bolts.
According to FIG. 3, the cylinder chucks g, yi with the associated covers or bases are cast in one piece. This type of connection can of course also be used in the embodiments according to FIGS. 1 and 2.
In the embodiment shown in FIG. 4, which is also intended in particular for two-stroke engines, the cylinder has only a single row of scavenging and exhaust ports u and t, which serve both cylinder ends. The expansion joint o is attached here over the openings t, u, so that only the lower part 11 of the cooling jacket contains the scavenging air and exhaust belt. This design ensures that the upper part of the cylinder (cover, lining and cooling jacket) can be removed without having to dismantle the pipes for the scavenging air and exhaust.
According to Fig. 5, as in Fig. 4, the chuck has only a single set of openings t, u common to both cylinder ends, but here in a special one, between the upper part (J and the
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lower part g, inserted middle piece m are arranged, which is provided with belts v, w and pipe sockets x, y as in FIGS. 3 and 4.
All of the embodiments shown in Fig. 1-5 have the advantage that the piston is completely accessible for the purpose of inspection if the nuts at the upper end of the clamping bolts b are removed and those consisting of the cover and the upper parts of the cylinder liner and cooling jacket removed upper part of the cylinder.
PATENT CLAIMS:
1. Cylinder for standing, double-acting internal combustion engines, the cylinder liner is divided into an upper and a lower part, characterized in that the cylinder cover (a) and base (aL) each with one of the two lining parts (g, <jfJ in one piece cast or in a known manner by means of flange connections with bolts, screws, pegs or the like going through them. The cover and base are connected to one another by means of long bolts (b) which are used for clamping together.