DK143663B - Omstillingsstempel til stempelforbraendingsmotorer - Google Patents

Description

(19) DANMARK (W

oz) FREMLÆGGELSESSKRIFT ud 143663B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 4741/77 (51) lnt.CI.3 F 02 F 3/00 (22) Indleveringsdag 26. okt. 1977 // F 16 J 1/24 (24) Løbedag 26. okt. 1977 (41) Aim. tilgængelig 2. maj 1 978 (44) Fremlagt 21. s ep. 19S1 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 1 . nov. 1 976, 1 3724/76, CH

(71) Ansøger SULZER BROTHERS LIMITED, 8401 Winterthur, CH.

(72) Opfinder Anton _Stelger, CH.

(74) Fuldmægtig Civilingeniør M. Gregers en.

(54) Omstillingsstempel til stempelfor= brændingsmotorer.

Opfindelsen angår et omstillingsstempel til stempelforbrændingsmotorer og af den i krav l's indledning angivne art.

Et sådant omstillingsstempel er kendt fra beskrivelsen til schweizisk patent nr. 482 108, hvor koblingselementet med de to gnidningsflader har form som en ringskive, der - ligesom lamellerne i en lamelkobling - er anbragt mellem de parallelle gnidningsflader på stemplet og på tilpresningsdelen. Ved sådanne omstillings- 0 stempler er der altid en tendens til, at stemplet efter en drej-O ningsbevægelse i den ønskede eller positive retning vil udføre en - ^ ganske vist ikke lige så stor - tilbagebevægelse, d.v.s., det er i· tilbøjeligt til en slags drejende pilgrimsskridtbevægelse. Sådanne tilbagebevægelser medfører en forringelse af den positive stempel-C drejningsbevægelse.

^ Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive et om- 2 143663 stillingsstempel af den omhandlede art, der er forbedret således, at der undgås bevægelser af stemplet, der er modsat den positive drejnings retning.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at omstillingsstemplet 5 er udformet som angivet i krav l’s kendetegnende del.

Ved denne udformning med to koniske gnidningsflader på koblingselementet får dette element form som en dobbelkonusring, der dels giver meget store friktionsmomenter, dels på den anden side i forbindelse med de forskelligt store spillerum for koblingselemen-10 tet og tilpresningsdelen altid sikrer en god adskillelse af de sammenvirkende gnidningsflader ved enden af den positive stempeldrejningsbevægelse. Der optræder altså ikke mere nogen tilbagedrejningsbevægelse af stemplet, og dette bidrager til en beroligelse af stemplets drejningsbevægelse.

15 Ved udformning af omstillingsstemplet som angivet i krav 2 opnår man, at der sker en sikker medbringelse af stemplet ved hjælp af koblingselementet ved dennes positive svingningsbevægelse, idet de skarpe kanter trænger gennem et mellem de sammenvirkende gnidningsflader værende olielag og skræller dette bort, og tillige fås 20 en friløbsbevægelse mellem koblingselementet og stemplet, når den positive svingningsbevægelse er langsommere end stemplets drejningsbevægelse, og massekræfterne i sig selv endnu ikke bevirker nogen adskillelse af de sammenvirkende gnidningsflader.

Omstillingsstemplet ifølge opfindelsen forklares nærmere un-25 der henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et aksialsnit gennem en del af en udfø relsesform for omstillingsstemplet, og fig. 2 og 3 stemplets koblingselement set henholdsvis fra siden og fra oven.

30 I fig. 1 betegner 1 en plejlstang i en stempelforbrændings motor, hvilken plejlstang ved sin øverste ende 8 er kugleformet og med denne ende er lejret således i et stempel 2, at den er svinge-lig vinkelret på tegningens plan i fig. 1 om en stempellejeakse 3, medens stemplet 2 kan dreje sig om sin længdeakse 19 på plejlstangs-35 enden 8. Stemplet 2 har til dette formål oven over og neden under stempellejeaksen 3 en som hulkugleflade udformet lejeflade henholdsvis 4 og 5, og lejefladen 5 er udformet i en ring 6, der ved hjælp af en i stemplet 2 indskruet ring 7 trykkes mod den kugleformede ende 8 på plejlstangen. I en ringnotlignende udsparing 9 i den kugle-40 formede ende 8 af plejIstangen, hvilken udsparing ligger i højde med stempellejeaksen 3, findes der et ringformet koblingselement 10, der 3 U3*63 på sin inderside har to aksiale noter 13, der ligger diametralt overfor hinanden. I disse noter 13 indgriber hver en ende på en tap 14, der med sin akse 23 går gennem midtpunktet for den kugleformede ende 8 på plejlstangen 1 og er skråtstillet i forhold til stempel-5 lejeaksen 3. Ved denne anbringelse af tappen 14 danner tappens ender to drivdele for koblingselementet 10, der svinges frem og tilbage om stemplets længdeakse 19 i takt med den svingningsbevægelse af plejIstangen 1, der foregår om stemplets tværakse, der er sammenfaldende med lejeaksen 3.

10 På ydersiden af det ringformede koblingselement 10 findes der to i forhold til stemplets længdeakse 19 koniske gnidningsflader 11 og 12, der i forhold til lejeaksen 3 strækker sig i modsatte retninger og omslutter en vinkel på omkring 140°.

Gnidningsfladen 11 samvirker med en tilsvarende konisk ud-15 formet gnidningsflade på indersiden af en ringformet tilpresnings-del 15, der er ført aksialt bevægeligt i stemplet 2, men er sikret mod en relativ drejning i forhold til stemplet. Til dette formål findes der på oversiden af tilpresningsdelen 15 to eller flere radiale slidser 16, i hver af hvilke der rager ind en bolt 17, som er 20 fastgjort til stemplet 2. Gnidningsfladen 12 på koblingselementet 10 samvirker med en tilsvarende konisk udformet gnidningsflade på indersiden af en ring 18, der ved hjælp af ikke viste fi&ruer er fast forbundet med lejeringen 6 og dermed over skrueringen 7 med stemplet 2.

25 Koblingselementet 10 har i aksial retning i forhold til stemplet 2 et bevægelsesspillerum af en størrelse s. Bevægelsesspil-lerummet for koblingselementet er begrænset opefter ved hjælp af en ring 20, der danner et anslag, og som oven for koblingselementet 10 er fastgjort til en skulder på stemplet 2 ved hjælp af skruer 21.

30 Også tilpresningsdelen 15 har i aksial retning i forhold til stemplet 2 et bevægelsesspillerum, der er større end bevægelses spillerummet for koblingselementet 10 og ved den viste udførelse har en størrelse 2s.

Som vist i fig. 2 og 3 har de i forhold til hinanden skråt-35 stillede gnidningsflader 11 og 12 på koblingselementet 10 flere noter 25, der strækker sig i aksial retning, og som i forhold til gnidningsfladerne har ensartet dybde i deres længderetning. Noterne 25 er hver for sig på deres i fig. 3 højre side begrænset af en lodret flade 26, der udvendig med en skarp kant 27 går over i gnid-40 ningsfladen henholdsvis 11 og 12. En anden begrænsningsflade 28 på hver not 25 forløber således, at der mellem den og den overfor lig- 4 1636-63 gende koniske gnidningsflade på henholdsvis tilpresningsdelen 15 og ringen 18 dannes en kileformet spalte. Gnidningsfladerne 11 og 12 danner sammen med gnidningsfladerne på tilpresningsdelen 15 og på ringen 18 et gnidningslukke, hvis den relative drejningsbevæ-5 gelse af stemplet sker i retning af en pil 30 i fig. 3, og massen af tilpresningsdelen 15 og massen af koblingselementet 10 som følge af stemplets acceleration eller retardation udøver en nedadret-tet kraft. De skarpe kanter 27 understøtter hermed dannelsen af gnidningslukket, idet de afbryder et mellem de samvirkende gnid-10 ningsflader værende smøreolielag. På grund af anbringelsen af kilefladerne 28 virker koblingselementet 10 derimod som et friløb, når svingningshastigheden af koblingselementet i tilslutning til gnidningslukket bliver mindre i sammenligning med stemplets drejningshastighed. Friløbet understøttes af den mellem de samvirkende 15 gnidningsflader indstrømmende smøreolie.

Det beskrevne omstillingsstempel virker som følger:

Idet man går ud fra det øverste dødpunkt på stemplet 2, bevæger stemplet sig først nedefter, idet tilpresningsdelen 15 og koblingselementet 10 som følge af deres massekræfter hver især står 20 i deres øverste endestilling. Gnidningsfladerne 11 og 12 på koblingselementet 10 er således adskilt fra de tilhørende gnidningsflader på tilpresningsdelen 15 og ringen 18, så at en negativ svingningsbevægelse af koblingselementet 10 er uden virkning på stemplet 2. Foruden nedadbevægelsen får stemplet 2 en positiv drej-25 ningsbevægelse, der hidrører fra den forudgående medbringelse af •koblingselementet 10, og hvis hastighed langsomt synker. 90° efter det øverste dødpunkt begynder en positiv svingningsbevægelse af koblingselementet 10, og hastigheden af denne svingningsbevægelse af koblingselementet tiltager, når krumtapvinklen bliver større.

30 Under indflydelse af massekræfterne fra tilpresningsdelen 15 og koblingselementet 10 begynder disse to dele at bevæge sig i stemplet i retning mod gnidningsfladen på ringen 18. Når drejningshastigheden af stemplet 2 og svingningshastigheden af koblingselementet 10 har nået samme størrelse, begynder en effektiv medbringelse af stemp-35 let ved hjælp, af koblingselementet som følge af gnidningslukket mellem de samvirkende friktionsflader.

Begyndelsen af denne medbringelse ligger omtrent 45° før det - . nederste dødpunkt. Da svingningshastigheden af koblingselementet 10 fra dette tidspunkt tiltager yderligere, bliver hastigheden af drej-40 ningsbevægelsen af stemplet stadig større indtil det nederste dødpunkt. I det nederste dødpunkt begynder - selv om massekræfterne af

Claims (2)

1. 5 1436S3 koblingselementet og tilpresningsdelen endnu ikke vil bevirke en adskillelse af de samvirkende gnidningsflader - en frigørelse af de samvirkende gnidningsflader fra hinanden, idet svingningshastigheden for koblingselementet aftager hurtigere end hastigheden af 5 stemplets drejningsbevægelse, og fordi der mellem kilefladerne 28 på den ene side og gnidningsfladerne på ringen 18 og på tilpresningsdelen 15 på den anden side dannes hydrodynamiske smøreoliekiler, hvorved koblingselementet kommer til at virke som friløb. Der sker således ingen nedbremsning af stemplets drejningsbevægelse 10 som følge af, at koblingselementet bevæges langsommere. 90° efter det nederste dødpunkt skifter svingningsbevægelsen af koblingselementet atter retning, d.v.s., den bliver negativ, hvad der dog er uden indflydelse på drejningsbevægelsen af stemplet, da koblingselementet 10 og tilpresningsdelen 15 i stemplet som følge af masse-15 kræfterne på disse to dele atter bevæger sig i retning hen mod den i fig. 1 viste stilling. Stemplet får ved hver medbringelse på grund af koblingselementet en nyt stød i positiv drejningsretning. I stedet for den ovenfor beskrevne udførelsesform er det også muligt at anvende en i forhold til gnidningsfladen henholdsvis 11 20 og 12 fordybet, hydrodynamisk virksom trinflade, der i og for sig er kendt.
2. 1. Omstillingsstempel til stempelforbrændingsmotorer, hvilket stempel (2) er drejeligt lejret om sin længdeakse (19) på en plejlstang (1) og har et koblingselement (10) med to gnidningsfla-25 der (11, 12), hvilket element (10) svinger frem og tilbage om stemplets længdeakse (19) i afhængighed af den svingningsbevægelse af plejlstangen (1), der sker om stemplets tværakse (3), og af hvilke gnidningsflader den første (12) samvirker med en tilsvarende udformet gnidningsflade i stemplet (2), medens den anden gnidningsflade 30 (11) på koblingselementet (10) samvirker med en tilsvarende udfor met gnidningsflade på en i stemplet (2) aksial bevægelig tilpres-ningsdel (15), idet massekræfter fra tilpresningsdelen (15) og fra koblingselementet (10) tjener til frembringelse af en kraftbestemt forbindelse af koblingselementet (10) med stemplet (2), k e n d e -35 tegnet ved, at de to gnidningsflader (11, 12) på koblingselementet (10) er konisk udformet i forhold til stempellængdeaksen (19) og omslutter en vinkel med hinanden, idet benene i denne vinkel ligger på modsatte sider i forhold til stemplets tværakse (3), og at det aksiale spillerum for tilpresningsdelen (15) er større end det