DE1151993B

DE1151993B - Radialdichtung fuer Rotationskolbenmaschinen

Info

Publication number: DE1151993B
Application number: DEN19790A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hanns-Dieter Paschke
Original assignee: Wankel GmbH; NSU Motorenwerke AG
Current assignee: Wankel GmbH; Audi AG
Priority date: 1961-03-25
Filing date: 1961-03-25
Publication date: 1963-07-25
Also published as: US3196849A; GB983164A

Description

Radialdichtung für Rotationskolbenmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialdichtung für Rotationskolbenmaschinen, deren Gehäuse aus zwei Seitenteilen und einem mehrbogigen Mantel besteht, in welchem ein mehreckiger Kolben exzentrisch umläuft. Zur Abdichtung der einzelnen Arbeitskammern voneinander ist der Kolben an seinen Enden mit radialbeweglichen Dichtleisten versehen, die in sich über die ganze Kolbenbreite erstreckenden Nuten angeordnet sind und unter dem Druck des Arbeitsmediums und/oder einer Feder gegen die Innenfläche des Mantels gedrückt werden. An den Enden jeder Nut sind axialbewegliche Dichtelemente angeordnet, welche an den benachbarten Seitenteilen anliegen und mit den Enden der in der Nut angeordneten Dichtleiste zusammenwirken. Die Länge der Dichtleisten ist dabei geringer als der Abstand zwischen den Seitenteilen.
Bei den bisherigen Ausführungen konnten die Dichtleisten mit ihren Stirnflächen an den benachbarten Gehäuseseitenteilen zur Anlage kommen. Es hat sich nun herausgestellt, daß eine derartige Anlage nachteilige Folgen für die Funktion der Dichtleisten hat, da durch die Reibung zwischen den Dichtleistenenden und den Seitenteilen ein Abheben der Dichtleisten von der inneren Mantelfläche eintreten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dichtleiste so auszubilden, daß Reibung zwischen den axialen Stirnseiten der Dichtleiste und den Gehäuseseitenteilen vermieden wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Dichtleisten in ihrer Axialbewegung derart begrenzt sind, daß sie mit ihren Stirnflächen nicht mehr zur Anlage an den benachbarten Gehäuseseitenteilen kommen. Diese Begrenzung kann beispielsweise durch an sich bekannte Anschläge erfolgen, die im Kolben vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft ist es, die axialbeweglichen Dichtelemente, die an den Enden jeder Nut angeordnet sind, als Anschläge für die Begrenzung der Axialbewegung der Dichtleisten zu verwenden.
Eine weitere Möglichkeit, die Anlage der Dichtleisten an den Gehäuseseitenteilen zu verhindern, besteht darin, die Stirnflächen der Dichtleisten in Drehrichtung des Kolbens relativ zum Gehäuse abzuschrägen. Durch diese Ausbildung streift die Dichtleiste das an den Innenflächen der Seitenteile stets vorhandene Öl ab, wodurch ein Ölkeil an beiden Enden der Dichtleiste erzeugt wird, der die Dichtleiste in einer Mittellage hält und somit die Anlage an dem einen oder anderen Gehäuseseitenteil verhindert.
Erfolgt die Begrenzung der Axialbewegung der Dichtleiste auf mechanische Weise durch Anschläge od. dgl., so entsteht ein Spalt zwischen den Stirnflächen der Dichtleisten und den benachbarten Seitenteilen, durch den die Abdichtung der Arbeitskammern beeinträchtigt ist. Zur Abdichtung dieses Spaltes können in an sich bekannter Weise zwischen den Stirnflächen der Dichtleisten und den Seitenteilen Einsatzstücke vorgesehen werden, die mit den Dichtleistenenden in überlappender Verbindung stehen. Sie können beispielsweise in eine entsprechende Nut in den Stirnflächen eingreifen oder selbst eine Nut aufweisen, in welche das betreffende Ende der Dichtleiste eingreift. Um die Anzahl der Einzelteile für die Abdichtung möglichst klein zu halten, können die Einsatzstücke für die beiden Enden der Dichtleisten aus einem Stück bestehen, das in diesem Fall etwa U-förmig ist, wobei die Schenkel die Einsatzstücke bilden. Die Einsatzstücke können durch eine Feder an die benachbarte Gehäuseseitenwand angedrückt werden.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung im Prinzip dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht einer Kolbenecke, Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, wobei Einsatzstücke in den Dichtleistenenden vorgesehen sind, Fig.4 eine Draufsicht auf die Dichtleiste gemäß der Ausführung in Fig. 3, Fig. S eine Ausführung ähnlich Fig. 3, wobei die Einsatzstücke an beiden Enden der Dichtleisten aus einem Teil bestehen, Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie 6-6 in Fig. 5 und Fig.7 eine Draufsicht auf eine Kolbenecke mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Mit 1 ist der mehreckige Kolben bezeichnet, der an jeder Ecke eine sich über die ganze Kolbenbreite erstreckende Nut 2 aufweist, in welcher eine Dichtleiste 3 radialbeweglich angeordnet ist. Die Dichtleiste 3 gleitet an der mehrbogigen, beispielsweise nach Art einer Epitrochoide geformten inneren Mantelfläche 4 des Gehäuses entlang und dichtet die benachbarten Arbeitskammern in Umfangsrichtung ab. Die Anlage der Dichtleiste 3 an der inneren Mantelfläche 4 erfolgt durch den Gasdruck, der in den Nutgrund gelangen kann, und zusätzlich durch eine Feder 12. An den Enden der Nut 2 sind axialbewegliche Dichtbolzen 5 angeordnet, die unter der Wirkung des Gasdruckes und der Feder 13 an die Innenflächen der Gehäuseseitenteile 6 angedrückt werden. Sie sind mit Nuten 7 versehen, welche die radial inneren und axial äußeren Enden der Dichtleiste 3 aufnehmen. An die Dichtbolzen 5 schließen axialbeweglich in entsprechenden Nuten in den Stirnflächen des Kolbens angeordnete Stirnflächendichtungen 8 an.
Um zu verhindern, daß die Dichtleiste 3 mit ihren Stirnflächen 9 zur Anlage am benachbarten Seitenteil 6 kommen kann, ist die Dichtleiste kürzer als der Abstand zwischen den Seitenteilen 6 und bei der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 an ihrer Unterseite mit Ansätzen 10 versehen, welche am inneren Ende der Dichtbolzen 5 anliegen. Da die Länge der Dichtbolzen 5 größer ist als die Länge des Absatzes 11 der Dichtleiste 3, kann keine Anlage der Dichtleiste an einem Seitenteil stattfinden.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen Möglichkeiten, um den Spalt 16 zwischen dem Gehäuseseitenteil 6 und der Dichtleistenstirnseite 9 weitgehend abzudichten. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführung gemäß Fig. 3 und 4 in jeder Stirnseite 9 eine Nut 17 vorgesehen, die sich vorzugsweise über die ganze Höhe der Dichtleiste 3 erstreckt. In dieser Nut ist ein Einsatzstück 18 axialbeweglich angeordnet, das unter Wirkung einer Feder 19 an das Gehäuseseitenteil angedrückt wird. Die Axialbewegung der Dichtleiste ist wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 durch den Ansatz 10 begrenzt, der am inneren Ende des Dichtbolzens 5 anliegt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 wird die Abdichtung des Spaltes 16 an beiden Enden der Dichtleiste durch ein Teil 20 erzielt, das etwa U-förmig ist, wobei die Schenkel 21 die Aufgabe der Einsatzstücke 18 in Fig. 3 übernehmen und ebenso wie diese jeweils in eine Nut 22 in der Stirnfläche 9 der Dichtleiste 3 eingreifen. Die Begrenzung der Axialbewegung der Dichtleiste 3 erfolgt wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7 wird im Gegensatz zu den vorhergehenden die Begrenzung der Axialbewegung der Dichtleiste nicht durch mechanische, sondern durch hydraulische Mittel bewirkt. Zu diesem Zweck ist jede Stirnfläche 9.' der Dichtleiste 3 in Drehrichtung D des Kolbens 1 relativ zum Gehäuse abgeschrägt. Durch diese Abschrägung streift die Dichtleiste das stets an den Innenflächen der Seitenteile 6 befindliche Öl ab und erzeugt einen Ölkeil an beiden Enden der Dichtleiste 3, wodurch diese schwimmend in einer Mittellage gehalten und eine Anlage an den Seitenteilen 6 vermieden wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Radialdichtung für Rotationskolbenmaschinen, deren Gehäuse aus zwei Seitenteilen und einem mehrbogigen Mantel besteht, in welchem ein mehreckiger Kolben exzentrisch umläuft, der an seinen Ecken sich über die ganze Kolbenbreite erstreckende Nuten aufweist, in denen radialbewegliche Dichtleisten angeordnet sind, die kürzer sind als der Abstand zwischen den Seitenteilen und wobei an den Enden jeder Nut axialbewegliche Dichtelemente vorgesehen sind, die am benachbarten Seitenteil anliegen und mit den Enden der Dichtleiste zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung der Dichtleisten (3) derart begrenzt ist, daß sie mit ihren Stirnflächen (9, 9') nicht zur Anlage an den benachbarten Gehäuseseitenteilen (6) kommen.
2. Radialdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (1) in an sich bekannter Weise Anschläge zur Begrenzung der Axialbewegung der Dichtleisten (3) vorgesehen sind.
3. Radialdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialbeweglichen Dichtelemente (5), die an den Enden jeder Nut (2) angeordnet sind, als Anschläge für die Begrenzung der Axialbewegung der Dichtleisten dienen.
4. Radialdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen (9) der Dichtleisten (3) und den benachbarten Gehäuseseitenteilen (6) an sich bekannte Einsatzstücke (18, 21) vorgesehen sind, die mit den Dichtleistenenden in überlappender Verbindung stehen.
5. Radialdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke für beide Stirnflächen (9) der Dichtleisten von den Schenkeln (21) eines U-förmigen Teiles (20) gebildet sind.
6. Radialdichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (18) federnd an das Gehäuseseitenteil (6) andrückbar sind.
7. Radialdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (9') der Dichtleiste (3) in Drehrichtung (D) des Kolbens (1) relativ zum Gehäuse abgeschrägt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 364107; belgische Patentschrift Nr. 571358; französische Patentschrift Nr. 797 578.