DE1135708B

DE1135708B - Radialdichtung fuer Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1135708B
Application number: DED34677A
Authority: DE
Inventors: Constantin Schmidt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1960-11-08
Filing date: 1960-11-08
Publication date: 1962-08-30

Description

Radialdichtung für Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialdichtung für Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, die aus einer axial geschlitzten, federnden Hülse besteht, die in Achsrichtung des Kolbens in einer Nut angeordnet ist und in radialer Richtung mit ihren an den Schlitz angrenzenden Teilen an der inneren Mantelfläche eines Umschheßungskörpers federnd anliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hülse derart auszubilden, daß sie auch unter erschwerten Bedingungen gut abdichtend an der Laufbahn des Kolbens anliegend bleibt, nämlich dann, wenn sich die Laufbahn - auf ihren Querschnitt bezogen - unter dem Einfluß hoher thermischer Belastungen durchgewölbt hat oder wenn als Folge von Abnutzungserscheinungen Unebenheiten in der Laufbahn vorhanden sind. In Lösung der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Hülse im Querschnitt im wesentlichen omegaförmig ausgebildet ist und mit der Außenseite ihrer beiderseits des Schlitzes flanschartig nach außen abgebogenen Flächenteile federnd nachgiebig an der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers gleitet. Die omegaförmige Ausbildung der Hülse verleiht ihren an der inneren Mantelfläche anliegenden Flächenteilen eine sehr große Elastizität, so daß diese Flächenteile allen Unebenheiten der Mantelfläche folgen können und stets abdichtend an der Laufbahn anliegen. Da die flanschartig nach außen abgebogenen Flächenteile auf verhältnismäßig großer Fläche an der inneren Mantelfläche anliegen, ist es möglich, einen größeren Teil der aufgenommenen Wärmemenge direkt an den Umschließungskörper abzuführen. In Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Wandstärke der Dichtung und von dem verwendeten Material wird ein anderer Teil der aufgenommenen Wärmemenge von den flanschartig abgebogenen Flächenteilen in den hülsenförmigen Teil der Dichtung abfließen. Von dort ist ein günstiger Wärmeübergang zum Kolben gegeben. Im übrigen findet wie bei ähnlichen Dichtungen eine Kühlung durch Frischgase statt. Außerdem ist keiner der flanschartig abgebogenen Teile beidseitig mit heißen Brenngasen in Berührung, denn in dem Raum zwischen den beiden abgebogenen Teilen ist ein verhältnismäßig kühler Luftanteil vorhanden. Die Wirkung der Dichtung wird dadurch erhöht, daß nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Hülse um ihre Längsachse schwenkbar in der Nut des Kolbens liegt.
Bei Kolben, die an den Stirnflächen mit axialen Dichtleisten versehen sind, kann die Anordnung vorteilhaft derart getroffen sein, daß die axialen Dichtleisten mit ihren abgerundeten Stirnflächen an der Außenfläche der federnd nachgiebigen Hülse unter Druck anliegen.
Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann schließlich innerhalb der Hülse ein geteilter, in Längsrichtung federnd nachgiebiger, walzenförmiger Einsatz angeordnet sein, dessen Außendurchmesser um ein Geringes kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse. Der walzenförmige Einsatz dichtet im Bereich der Hülse in Achsrichtung gegen das Gehäuse ab. Außerdem wirkt er unter dem Einfluß der Fliehkraft auf die Hülse derart ein, daß die an der Laufbahn schleifenden Flächenteile der Hülse zusätzlich gegen die Laufbahn gedrückt werden. Darüber hinaus wird durch den walzenförmigen Einsatz ein Ausgleich der Wärmebelastung erzielt, denn von dem einen flanschartig abgebogenen Flächenteil, der größere Wärmemengen aufnimmt, wird über den Einsatz Wärme an den anderen flanschartig abgebogenen Flächenteil abgegeben.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch den Umschließungskörper einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einer Seitenansicht auf eine Ecke des Kolbens und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus Fig. 1. In dem Umschließungskörper 1 einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine ist der Kolben 2 umlaufend angeordnet. An der in Fig. 1 gezeigten Ecke des Kolbens 2 ist in axialer Richtung die von einer nach außen erweiterten Bohrung gebildete Nut 3 angeordnet, in welche die im Querschnitt omegaförmig gestaltete Dichthülse 4 aus federndem Werkstoff in Pfeilrichtung 5 schwenkbar unter leichter Vorspannung eingesetzt ist. Mit ihren an den Schlitz 6 der Hülse 4 angrenzenden, nach außen abgebogenen Flächenteilen 7 liegt die Hülse federnd nachgiebig abdichtend an der inneren Mantelfläche 8 des Umschließungskörpers 1 an. Die äußeren Kanten 9 der Flächenteile 7 sind leicht abgerundet.
Innerhalb der Hülse 4 liegt der walzenförmige Körper 10, der aus den beiden teleskopartig ineinandergesteckten und durch eine Druckfeder abdichtend gegen die Seitenteile 11 (Fig. 2) des Umschließungskörpers 1 gedrückten Teilen 10' und 10" besteht. Der Durchmesser des walzenförmigen Körpers 10 ist etwas kleiner (etwa 1 mm) als der Innendurchmesser der Hülse 4, so daß der Körper 10 bei sich drehendem Kolben 2 unter dem Einfluß der Fliehkraft gegen die Hülse 4 in der Nähe des Schlitzes 6 drückt und dadurch die Federkraft der Hülse unterstützt.
Die den Kolben 2 an der Seite gegenüber den Seitenteilen 11 abdichtenden axialen Dichtleisten 12 (Fig. 1) drücken mit ihren abgerundeten Stirnflächen 13 von außen gegen die federnde Hülse 4. Am Grund der Nut 3 ist in Längsrichtung der Hülse 4 die Ölnut 14 angeordnet, die über die Bohrung 15 mit Drucköl versorgt wird.
Als Material für die Hülse 4 kann Federbronze oder ein anderer federnder, für Gleitlager geeigneter metallischer Werkstoff dienen. Vorteilhaft können die an der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers 1 und an Teilen des Kolbens 2 gleitenden Flächenteile der Hülse, insbesondere auch an deren Stirnenden, verzinnt sein.
Aus der Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch die omegaförmige Ausbildung der Hülse 4 eine Dichtung geschaffen wird, die mit den Flächenteilen 7 jeglichen Unebenheiten der Laufbahn 8 zu folgen vermag, so daß eine sichere Dichtung auch unter erschwerten Bedingungen gewährleistet ist. Da eine gute Kühlung gegeben ist, können Verzunderungen der flanschartig nach außen abgebogenen Flächenteile deshalb nicht auftreten und als Folge davon Dichtschwierigkeiten nicht eintreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Radialdichtung für Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, die aus einer axial geschlitzten, federnden Hülse besteht, die in Achsrichtung des Kolbens in einer Nut angeordnet ist und in radialer Richtung mit ihren an den Schlitz angrenzenden Teilen an der inneren Mantelfläche eines Umschließungskörpers federnd anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse im Querschnitt im wesentlichen omegaförmig ausgebildet ist und mit der Außenseite ihrer beiderseits des Schlitzes flanschartig nach außen abgebogenen Flächenteile federnd nachgiebig an der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers gleitet.
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) in Umfangsrichtung schwenkbar in der Nut (3) des Kolbens liegt.
3. Dichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 bei Kolben, die an den Stirnflächen mit axialen Dichtleisten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Dichtleisten (12) mit ihren abgerundeten Stirnflächen (13) unter Federdruck an der Hülse (4) anliegen.
4. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Hülse (4) ein geteilter, in Längsrichtung federnd nachgiebiger walzenförmiger Einsatz (10) angeordnet ist, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse (4). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr.1 052 999,1075124.