DE1189787B

DE1189787B - Radialdichtung fuer Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1189787B
Application number: DED38408A
Authority: DE
Inventors: Heinz Lamm
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1962-03-20
Filing date: 1962-03-20
Publication date: 1965-03-25
Also published as: US3215340A; GB967942A

Description

Radialdichtung für Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialdichtung für Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere in Trochoidenbauart, die im wesentlichen aus mehreren in Drehrichtung des Kolbens hintereinander in einer achsparallelen Nut des Kolbens liegenden Dichtleisten besteht, welche mit ihren Köpfen an der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers dichtend anliegen.
Es wurde beobachtet, daß bei Verwendung einer Dichtleiste in einer Radialdichtung der Schmierstoff an der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers dann, wenn der Kolben ansaugt und verdichtet, vor der Dichtleiste hergeschoben wird. Von diesem Schmierstoff strömt dann ein großer Teil an der vorderen Seitenfläche der Dichtleiste nach unten an den Grund der Nut, in welcher die Dichtleiste angeordnet ist, und steigt an der hinteren Seitenfläche der Dichtleiste wieder empor. Durch diesen Vorgang werden zwar die Seitenflächen der Dichtleiste geschmiert, dagegen kann nicht verhindert werden, daß die Dichtleiste mit ihrem Kopf bei heftigen Hubbewegungen der Dichtleiste den Ölfilm an der Mantelfläche durchschlägt, so daß die Mantelfläche zum Teil ohne Schmierung ist. Ein etwa vorhandener Schmierstoffrest genügt meistens nicht, um die Schmierung auch dann sicherzustellen, wenn der Kolben ausschiebt. Das Auftreten hoher Reibkräfte und großen Verschleißes ist die Folge. Bei Anordnung von z. B. zwei Dichtleisten in einer Nut können zwar heftige Hubbewegungen einer Dichtleiste verhindert werden, weil die Bewegungen der Dichtleisten infolge ihrer gegenseitigen Anlage gedämpft werden, es läßt sich aber nicht ausschließen, daß die in Drehrichtung des Kolbens vorlaufende Dichtleiste Schmierstoff vor sich herschiebt, welcher der folgenden Dichtleiste dann fehlt.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die Schmierverhältnisse bei der Verwendung mehrerer Dichtleisten zu verbessern, und in Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß außer derjenigen Dichtleiste, die in Drehrichtung des Kolbens an letzter Stelle in einer Nut angeordnet ist, alle übrigen Dichtleisten in dieser Nut an ihren Köpfen mit in Drehrichtung des Kolbens verlaufenden Nuten versehen sind. Bei Anordnung von z. B. zwei Dichtleisten wird die vordere Dichtleiste mit solchen Nuten am Dichtleistenkopf versehen, die hintere Dichtleiste dagegen nicht. Der von der vorderen Dichtleiste vor sich hergeschobene Schmierstoff tritt fortlaufend durch die Nuten in dieser Dichtleiste in den Zwischenraum zwischen den Köpfen beider Dichtleisten ein und füllt diesen aus. Dabei wird der Kopf der ersten Dichtleiste auch im Bereich zwischen den Nuten geschmiert. Da auch die zweite Dichtleiste einen Ölfilm vorfindet, wird die Gasdichtheit dieser Dichtleiste erhöht. Ferner wird vorteilhaft erreicht, daß der Schmierstoff zwischen den Köpfen beider Dichtleisten nicht unmittelbar einer Flamme ausgesetzt ist, so daß kein Verkoken stattfindet. Bei Anordnung von drei Dichtleisten in einer Nut werden die beiden ersten Dichtleisten an ihren Köpfen mit Nuten versehen, durch welche der Schmierstoff bis vor die dritte Dichtleiste treten kann. Es ist auch möglich, bei Anordnung von noch mehr Dichtleisten sinngemäß zu verfahren.
Bei einem als Rotationsmaschine ausgebildeten Luftkompressor ist es bekannt, die in achsparallelen Nuten eines Rotors sitzenden, aus Graphit bestehenden Schieberkolben an den Außenflächen mit feinen Rillen zu versehen. An den Stirnkanten der Schieberkolben verlaufen diese Rillen in Drehrichtung des Rotors. Ihre Aufgabe besteht offenbar darin, eine zur Verlängerung der Lebensdauer der Schieberkolben vorgenommene Behandlung bzw. Tränkung mit einem besonderen öl zu begünstigen, nicht dagegen, Schmieröl bis vor einen zweiten Schieberkolben durchtreten zu lassen, da die Schieberkolben jeweils einzeln angeordnet sind und außerdem beabsichtigt ist, die zu fördernde Luft möglichst nicht mit Schmieröl in Berührung zu bringen.
Wenn mehrere mit Nuten an den Köpfen versehene Dichtleisten Anwendung finden, können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Nuten am Kopf der einen Dichtleiste jeweils versetzt zu denen am Kopf der anderen Dichtleiste angeordnet sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Schmierstoffes zu erreichen. Ferner kann jede am Kopf mit Nuten versehene Dichtleiste an ihrer Seitenfläche, die an der in Drehrichtung des Kolbens folgenden Dichtleiste anliegt, mit einer achsparallelen, an den Stirnseiten der Dichtleiste abgeschlossenen Nut versehen sein, die durch eine oder mehrere Nuten mit der unteren Seite der Dichtleiste verbunden ist. Da Schmierstoff in diese achsparallele Nut von unten her aufsteigen kann, entsteht ein gleichmäßigeres Gleiten der Dichtleisten gegeneinander. Infolge der Relativbewegung zweier Dichtleisten zueinander findet eine Dämpfung der Gesamthubbewegung beider Dichtleisten statt. Die Bewegungen der Radialdichtung werden weicher und ausgeglichener, so daß Schwierigkeiten durch Verschleißerscheinungen an der Mantelfläche des Umschließungskörpers nicht auftreten.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand einer Radialdichtung schematisch dargestellt, die aus zwei Dichtleisten besteht. Es zeigt F i g: 1 eine Ansicht auf die Radialdichtung in einer Kolbenecke, F i g. 2 eine Draufsicht auf die vordere Dichtleiste und F i g. 3 eine Ansicht auf die hintere Seitenfläche der vorderen Dichtleiste.
Nach F i g. 1 ist in der Ecke 1 des Kolbens 2 die achsparallele Nut 3 angeordnet, in welcher die beiden Dichtleisten 4, 5 liegen. Durch nicht dargestellte federnde Mittel werden diese beiden Dichtleisten 4, 5 unabhängig voneinander radial nach außen gedrückt, so daß sie mit ihren Köpfen 6, 7 an der inneren Mantelfläche 8 des Mantels 9 dichtend anliegen. Damit die vordere Dichtleiste 4 keinen Schmierstoff vor sich herschieben kann, wenn sich der Kolben in Pfeilrichtung 10 dreht, ist der Kopf 6 dieser Dichtleiste, wie auch aus F i g. 2 ersichtlich ist, mit Nuten 11 versehen, die in Drehrichtung des Kolbens liegen. Durch diese Nuten 11 tritt Schmierstoff in den Zwischenraum 12 zwischen den Köpfen 6, 7 beider Dichtleisten 4, 5, so daß einerseits der Kopf 6 der Dichtleiste 4 und auch der Kopf 7 der Dichtleiste 5 ausreichend mit Schmierstoff versorgt wird. Da der Zwischenraum 12 keiner Flamme ausgesetzt ist, kann der Schmierstoff an dieser Stelle nicht verkoken. Der Schmierstoff sichert deshalb auch noch ausreichende Schmierung in den Bereich des Mantels, der heißen Gasen ausgesetzt ist.
Um eine gute Schmierung zwischen den beiden Dichtleisten 4, 5 zu erhalten, wird der Schmierstoff, der an der Vorderseite der Dichtleiste 4 durch den Spalt 13 bis zum Grund der Nut 3 gelangt, durch Nuten 14 (F i g. 3), die an der Rückseite 15 der Dichtleiste 4 angeordnet sind, zu der achsparallelen Nut 16 an dieser Rückseite geleitet. Die Nut 16 ist an den Stirnseiten der Dichtleiste geschlossen.
Wenn an Stelle der beiden Dichtleisten 4, 5 drei Dichtleisten als Radialdichtung vorgesehen sind, werden sinngemäß die beiden ersten Dichtleisten mit Nuten an den Köpfen und mit Nutten an den Rückseiten versehen. Hierbei ist es vorteilhaft, die Nuten an dem Kopf der einen Dichtleiste zu denen an der anderen Dichtleiste zu versetzen, damit der Schmierstoff nicht unmittelbar bis vor den Kopf der dritten Dichtleiste gelangt.
Bei einer Radialdichtung, die aus einem im Querschnitt U-förmigen Trägerkörper besteht, in dem zwei Dichtleisten angeordnet sind, kann im Sinne dieses Vorschlages die erste Dichtleiste an ihrem Kopf mit Nuten 11 versehen werden, so daß auch bei einer solchen Anordnung die beschriebenen Vorteile eintreten.

Claims

Patentansprüche: 1. Radialdichtung für Kolben in Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere in Trochoidenbauart, die im wesentlichen aus mehreren in Rrehrichtung des Kolbens hintereinander in einer achsparallelen Nut des Kolbens liegenden Dichtleisten besteht, welche mit ihren Köpfen an der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers dichtend anliegen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß außer derjenigen Dichtleiste (5), die in Drehrichtung (10) des Kolbens (2) an letzter Stelle in einer Nut (3) angeordnet ist, alle übrigen Dichtleisten (4) in dieser Nut an ihren Köpfen (6) mit in Drehrichtung des Kolbens verlaufenden Nuten (11) versehen sind.
2. Radialdichtung nach Anspruch 1 mit mehreren an den Köpfen mit Nuten versehenen Dichtleisten, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (11) am Kopf der einen Dichtleiste jeweils versetzt zu denen am Kopf der anderen Dichtleiste angeordnet sind.
3. Radialdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede am Kopf (6) mit Nuten (11) versehene Dichtleiste (4) an ihrer Seitenfläche, die an der in Drehrichtung des Kolbens folgenden Dichtleiste anliegt, mit einer achsparallelen, an den Stirnseiten der Dichtleiste abgeschlossenen Nut (16) versehen ist, die durch eine oder mehrere Nuten (14) mit der unteren Seite der Dichtleiste verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 588 l34.