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Reibungsloser Zylinderkolben.
Bei Kolbenmaschinen muss der Kolben gegen die Zylinderwand abgedichtet sein.
Hiedurch entsteht Reibung und ist eine Kolbenschmierung erforderlich. Diese Umstände bringen es mit sich, dass über eine bestimmte Temperaturgrenze nicht hinausgegangen werden kann, da sonst Schmierung und Dichtung versagt. Der Nutzeffekt oder die Ausnutzung der Energie hängt aber in erster Linie von der Erweiterung der Temperaturgrenzen ab.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Kolben, der nach der Art der Labyrinthdichtung gegen den Zylinder abschliesst. Erfindungsgemäss wird hiebei keinerlei Dichtung im gebräuchlichen Sinne verwendet, so dass die Lagenveränderung zwischen Kolben und Zylinder vollkommen reibungslos erfolgt, was jedes Schmiermittel überflüssig macht. Hiedurch wird ermöglicht, die obere Temperaturgrenze bedeutend zu steigern.
Voraussetzung für die Anwendbarkeit dieser Bauart ist, dass die Ausdehnungsdaaer sehr kurz, also stossartig ist, wie dies z, B. bei Verbrennungskraftmaschinen der Fahrzeuge der Fall ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand im Längsschnitt veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Zylinderteil 1 kappenartig aus- gestaltet ist und durch Distanzringe 2 voneinander getrennt, mehrere Hülsen 3 trägt, so dass ringförmige Hohlräume entstehen, in welche hülsenförmige Fortsätze 4 des in gleicher
Weise ausgestalteten Kolbenteiles 5 eingreifen.
In den Kappenboden des Teiles 1 ist beispielsweise ein selbstschliessendes til C eingesetzt. Die Zuführung des Triebmittels (Druckluft, Dampf oder dgl. ) in lien dicht abgeschlossenen Kappenteil erfolgt durch ein in den Kappenteil einmündendes Rohr 7.
In der. der ineinandergeschobenen Lage entsprechenden Stellung von Zylinder und Kolben drückt letzterer auf das Ventil 6, welches hiedurch öffnet und Druckmittel zwischen
Zylinder und Kolben eintreten lässt. Hiedurch erfolgt eine Verschiebung des Kolbens soweit, bis die Spannung durch Entweichen des Druckmittels durch die als Labyrinthdichtung wirkenden Hülsen 6 entwichen ist, worauf der Kolben durch Schwungmasse, Eigengewicht,
Federkraft oder dgl. in die Anfangslage zurückkehrt und das Spiel von vorne beginnen lässt.
Wesentlich für die Wirkungsweise Ist der durch die Scheidewände hergestellte labyrinthartige Zickzackweg, wodurch dem entweichenden Gas seine Energie entzogen wird.
Das abströmende Gas kann durch den mehrmaligen Richtungswechsel keine merklich grosse Abströmungsgeschwindigkeit erlangen, wie es bei einem gewöhnlichen Kolben ohne ihrhtung der Fall wäre.
Fig. 2 zeigt schematisch die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei Verbrennungs-
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dort entzündet, und entweicht durch dl'n Zickzackweg der Hülsen.
Die Querschnittsform der Hülsen-bzw. Ringräume istgleichgiltig und könnte ebenso
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Dichtung und SchMierung entfällt.
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Smooth cylinder piston.
In piston machines, the piston must be sealed against the cylinder wall.
This creates friction and requires piston lubrication. These circumstances mean that a certain temperature limit cannot be exceeded, otherwise the lubrication and seal will fail. The efficiency or utilization of the energy depends primarily on the expansion of the temperature limits.
The subject of the invention is a piston which closes off against the cylinder in the manner of a labyrinth seal. According to the invention, no seal in the usual sense is used here, so that the change in position between piston and cylinder takes place completely smoothly, which makes any lubricant superfluous. This enables the upper temperature limit to be increased significantly.
The prerequisite for the applicability of this type of construction is that the expansion length is very short, i.e. sudden, as is the case, for example, with internal combustion engines in vehicles.
In the drawing, the subject of the invention is illustrated in longitudinal section.
1 shows an embodiment in which the cylinder part 1 is designed like a cap and, separated from one another by spacer rings 2, carries a plurality of sleeves 3, so that annular cavities are formed in which sleeve-shaped extensions 4 of the same
Engage piston part 5 configured in a manner.
In the bottom of the cap of part 1, a self-closing valve C is used, for example. The propellant (compressed air, steam or the like) is supplied to the tightly sealed cap part through a tube 7 opening into the cap part.
In the. the position of the cylinder and piston corresponding to the nested position, the latter presses on the valve 6, which thereby opens and pressure medium between
Cylinder and piston can enter. This results in a displacement of the piston until the tension has escaped through the escape of the pressure medium through the sleeves 6 acting as a labyrinth seal, whereupon the piston is driven by the flywheel mass
Spring force or the like. Returns to the initial position and the game can start over.
The labyrinth-like zigzag path created by the partition walls is essential for the mode of operation, which removes its energy from the escaping gas.
Due to the repeated change of direction, the outflowing gas cannot achieve a noticeably high outflow velocity, as would be the case with an ordinary piston without it.
Fig. 2 shows schematically the application of the subject invention in combustion
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ignites there, and escapes through the zigzag path of the pods.
The cross-sectional shape of the sleeve or. Annular spaces is the same and could as well
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There is no sealing or lubrication.
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