DE1451727A1

DE1451727A1 - Inner seal for a rotary piston machine

Info

Publication number: DE1451727A1
Application number: DE19651451727
Authority: DE
Inventors: Zu Hohenlohe Dipl-Ing Hubert; Lothar Kortner
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1965-06-02
Filing date: 1965-06-02
Publication date: 1969-08-07

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 6625/4 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 6625/4

Stuttgart-Untertürkheim 28. Mai 1965Stuttgart-Untertürkheim May 28, 1965

H51727H51727

ExpLExpL

PatentanmeldungPatent application

Innendichtung für eine RotationskolbenmaschineInner seal for a rotary piston machine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innendichtung für eine Rotationskolbenmaschine, inbesondere für eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart, die im wesentlichen aus zwei kolbenringähnlichen Dichtringen besteht, welche in Ringnuten geführt sind, deren Mittellängsachsen in der Längsachse der Maschine oder parallel dazu liegen und die mit Vorspannung an zylindrischen Flächen anliegen, wobei sie die Ölräume in dem auf dem Exzenter einer Exzenterwelle umlaufenden Kolben und in dem Seitenteil des Maschinengehäuses gegenüber dem Leckgasraum zwischen der Stirnfläche des Kolbens und dem Seitenteil abdichten.The invention relates to an inner seal for a rotary piston machine, in particular for a rotary piston internal combustion engine of the trochoid type, which essentially consists of two piston ring-like sealing rings which are guided in annular grooves whose central longitudinal axes are in the longitudinal axis of the machine or parallel to it and which rest with preload on cylindrical surfaces, whereby they the oil chambers in the piston rotating on the eccentric of an eccentric shaft and in the side part of the machine housing opposite seal the leakage gas space between the end face of the piston and the side part.

Bei einer bekannten Innendichtung dieser Art ist die Anordnung derart getroffen, daß neben dem einen Dichtring ein Ringraum angeordnet ist, in dem sich Öl befindet, auf das Fliehkräfte einwirken. Da keine Möglichkeit besteht, für das Öl einen Abfluß zu schaffen, drückt sich das Öl an dem Dichtring vorbei in den Leckgasraum, so daß die Dichtung wirkungslos wird.In a known inner seal of this type, the arrangement is made such that an annular space next to the one sealing ring is arranged, in which there is oil, act on the centrifugal forces. Since there is no way to drain the oil To create, the oil presses past the sealing ring into the leakage gas space, so that the seal is ineffective.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den geschilderten Nach· teil zu beseitigen, und in Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der eine Dichtring in der Ringnut eines am Kolben befestigten und mit diesem umlaufenden Teiles angeordnet ist und an einer zylindrischen Fläche eines am Exzenter befestigten und mit der Exzenterwelle umlaufenden Teiles anliegt,The invention is based on the object of the following to eliminate part, and in solving this problem, the invention consists in the fact that the one sealing ring in the annular groove of an am Piston attached and arranged with this rotating part and attached to a cylindrical surface of an eccentric and with the eccentric shaft is in contact with the rotating part,

909832/0255909832/0255

- 2 - Daim 6625/4 - 2 - Daim 6625/4

der seinerseits eine Ringnut zur Aufnahme des zweiten Dichtringes aufweist, der einen größeren Durchmesser als der erste Dichtring besitzt, an einer am Seitenteil vorgesehenen zylindrischen Fläche anliegt und den ersten Dichtring am ganzen Umfang umschließt.which in turn has an annular groove for receiving the second sealing ring, which has a larger diameter than the first Has sealing ring, rests against a cylindrical surface provided on the side part and the first sealing ring over the entire circumference encloses.

Durch die Erfindung gelingt es, beide Dichtringe so anzuordnen, daß auf sie an ihren dem Kolben zugewandten Seiten nur Leckgas und an ihren dem Seitenteil zugekehrten Seiten nur Öl einwirkt. An den dem Seitenteil zugekehrten Seiten der Dichtringe kann das Öl ohne Mühe so abgeleitet werden, daß es die Dichtringe nicht belastet. In der Nähe der Dichtringe kann sich kein Ölring bilden, auf den Fliehkräfte einwirken und unter dessen Wirkung die Sperre zum Leckgas hin zumindest sehr beeinträchtigt werden würde. Ausserdem weist die erfindungsgemäße Innendichtung eine geringe Reibung und einen geringen Verschleiß auf.The invention makes it possible to arrange both sealing rings in such a way that only gas leakage occurs on them on their sides facing the piston and only oil acts on their sides facing the side part. This can be done on the sides of the sealing rings facing the side part Oil can be drained off effortlessly in such a way that it does not load the sealing rings. No oil ring can form near the sealing rings, act on the centrifugal forces and under the effect of which the barrier to the leakage gas would be at least very impaired. Besides that the inner seal according to the invention has low friction and low wear.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können die Dichtringe in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sein. Baulich vorteilhaft können die mit Ringnuten versehenen Teile in den im Seitenteil vorgesehenen Ölsammelraum eingreifen. Um Teile und Platz zu sparen, kann der am Kolben befestigte Teil aus dem Hohlrad bestehen,' das in Verbindung mit einem drehfesten Ritzel zur Steuerung der Kolbenbewegung dient.In a further embodiment of the subject matter of the invention, the Sealing rings can be arranged offset from one another in the axial direction. Structurally advantageous, the parts provided with annular grooves in engage the oil collecting space provided in the side panel. To save parts and space, the part attached to the piston can be made from the ring gear, 'which is used in conjunction with a non-rotatable pinion to control the piston movement.

Um Ölansammlungen am ersten Dichtring zu vermeiden, kann der am Exzenter befestigte Teil im Bereich seiner Befestigung eine oder mehrere im wesentlichen radial auswärts in den Ölsammelraum gerichtete Durchgangsbohrungen aufweisen.In order to avoid oil accumulation on the first sealing ring, the part attached to the eccentric can have an or in the area of its attachment have a plurality of through bores directed essentially radially outward into the oil collecting chamber.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen ;In the drawing, the subject of the invention is in one embodiment shown. Show it ;

909832/0255 -3-909832/0255 -3-

U 517 27U 517 27

- 3 . Daim 6625/4* - 3. Daim 6625/4 *

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart und1 shows a longitudinal section through a rotary piston internal combustion engine of the trochoid design and

Fig. 2 «inen Querschnitt durch die Brennkraftmaschine nach der Linie IJ-II aus Fig.l.Fig. 2 «a cross section through the internal combustion engine according to the line IJ-II from Fig.l.

Die Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart besteht nach Fig. 1 im wesentlichen aus der Exzenterwelle 1 mit dem Exzenter 2, aus dem auf dem Exzenter 2 gelagerten Kolben 3, aus Seitenteilen 4 des Maschinengehäuses, in denen die Exzenterwelle 1 gelagert ist, und aus einem nicht gezeigten Mantel, der den von den Seitenteilen und von den Kolbenflanken gebildeten Raum abschließt. Zur Steuerung des Umlaufes des Kolbens 3 relativ zur Exzenterwelle 1 und zum Maschinengehäuse ist ein Getriebe vorgesehen, das aus in einem Seitenteil 4 festen Ritzel 5 besteht, das konzentrisch zur Mittellängsachse 6 der Exzenterwelle 1 angeordnet ist, und das aus dem an der Stirnwand 7 des Kolbens 3 befestigten Hohlrad 8 besteht, dessen Mittellängsachse in der durch den Exzenter 2 gelegten Mittellängsachse 9 liegt.The rotary piston internal combustion engine in trochoid design 1 consists essentially of the eccentric shaft 1 with the eccentric 2, of the piston 3 mounted on the eccentric 2, from side parts 4 of the machine housing, in which the eccentric shaft 1 is mounted, and from a jacket, not shown, which is formed by the side parts and the piston flanks Space. A gear is used to control the rotation of the piston 3 relative to the eccentric shaft 1 and to the machine housing provided, which consists of a pinion 5 fixed in a side part 4, which is arranged concentrically to the central longitudinal axis 6 of the eccentric shaft 1, and that from the one on the end wall 7 of the piston 3 attached ring gear 8, whose central longitudinal axis lies in the central longitudinal axis 9 laid by the eccentric 2.

Die Spalte 10 zwischen den Stirnwänden 7 des Kolbens 3 und den Seitenteilen 4 sind einerseits durch die aus Dichtstreifen bestehende Außendichtung 11 und durch die Innendichtung 12 abgedichtet. Die Außendichtung 11 hat die Aufgabe, Gas aus den Arbeitskammern der Maschine davon abzuhalten, durch den Spalt 10 radial nach innen zu gelangen, und die Innendichtung 12 hat die Aufgabe, Kühlöl, das durch die Bohrungen 13 aus dem Kolben 3 austritt, ferner Schmieröl, das von dem Lager 14 des Kolbens 3 auf dem Exzenter 2 und von dem Lager 15 der Exzenterwelle 1 im Seitenteil 4 stammt, davon abzuhalten, daß es durch den Spalt 10 unter dem Einfluß der auf das Öl einwirkenden Fliehkräfte radial nach außen wandert. Zur Abfuhr des Öles (Kühlöl, Schmieröl) ist im Seitenteil 4 der Ringraum 16 vorgesehen, von dem aus das Öl die Maschine nach unten durchThe gaps 10 between the end walls 7 of the piston 3 and the side parts 4 are, on the one hand, made up of sealing strips Outer seal 11 and sealed by the inner seal 12. The outer seal 11 has the task of gas from the working chambers of the Keep machine from getting through the gap 10 radially inward, and the inner seal 12 has the task of cooling oil that through the bores 13 emerges from the piston 3, further lubricating oil from the bearing 14 of the piston 3 on the eccentric 2 and from the Bearing 15 of the eccentric shaft 1 in the side part 4 originates from it, that it migrates radially outward through the gap 10 under the influence of the centrifugal forces acting on the oil. For discharge of the oil (cooling oil, lubricating oil), the annular space 16 is provided in the side part 4, from which the oil flows down through the machine

Bohrungen 17 verlassen kann. *Bores 17 can leave. *

909832/0255 -.4-909832/0255 -.4-

- 4 - Palm 6625/4 - 4 - Palm 6625/4

Die Innendichtung 12 wird im wesentlichen von den beiden Dichtringen 18,19 gebildet, die in der Art von Kolbenringen ausgebildet sind, radial nach außen drücken und deshalb keine Relativbewegung gegenüber ihren Anlageflächen ausführen.The inner seal 12 is essentially made up of the two sealing rings 18,19 formed in the manner of piston rings are, press radially outwards and therefore do not perform any relative movement with respect to their contact surfaces.

Der Dichtring 18 ist in der Ringnut 20 angeordnet, die in dem Teil des Hohlrades^vorgesehen ist und deren Mittellängsachse mit der Mittellängsachse 9 durch den Exzenter 2 identisch ist. Mit seiner äußeren zylindrischen Fläche liegt der Dichtring 18 an der zylindrischen Fläche 22 an, die an dem Teil 23 vorgesehen ist, der mit Schrauben 24 an der Stirnwand des Exzenters 2 befestigt ist und demnach mit der Exzenterwelle 1 umläuft. Die Mittellängsachse des von der Zylindermantelfläche 22 gebildeten Zylinders ist mit der Mittellängsachse 9 des Exzenters 2 identisch. Wie das Hohlrad 8 und das Ritzel 5 ragt auch der Teil 23 in Achsrichtung in den Ringraum 16 im Seitenteil 4 hinein. An seiner äußeren Begrenzung ist der Teil 23 zur Aufnahme des Dichtringes 19 mit der Ringnut ausgestattet. Die Ringnut 25 liegt in Achsrichtung versetzt zur Ringnut 20, Ihre Mittellängsachse ist mit der Mittellängsachse 6 der Exzenterwelle 1 identisch. Die äußere zylindrische Fläche des Dichtringes 19 liegt an der zylindrischen Fläche 26 an, die im Seitenteil 4 vorgesehen ist.The sealing ring 18 is arranged in the annular groove 20 in the part of the ring gear ^ is provided and its central longitudinal axis with the Central longitudinal axis 9 through the eccentric 2 is identical. With its outer cylindrical surface, the sealing ring 18 rests on the cylindrical Surface 22 which is provided on the part 23 which is fastened with screws 24 to the end wall of the eccentric 2 and accordingly rotates with the eccentric shaft 1. The central longitudinal axis of the cylinder formed by the cylinder jacket surface 22 is with the Central longitudinal axis 9 of the eccentric 2 is identical. Like the ring gear 8 and the pinion 5, the part 23 also protrudes in the axial direction into the annular space 16 in the side part 4. At its outer limit is the part 23 for receiving the sealing ring 19 with the annular groove fitted. The annular groove 25 is offset in the axial direction from the annular groove 20; its central longitudinal axis coincides with the central longitudinal axis 6 the eccentric shaft 1 is identical. The outer cylindrical surface of the sealing ring 19 rests against the cylindrical surface 26, which is in the side part 4 is provided.

Im Bereich seiner Befestigung am Exzenter 2 ist der Teil 23 an der Stelle, wo er um das Hohlrad 8 herumgreift, mit einem Ringraum ausgestattet, dessen radialeTiefe nach außen gröser ist als der Radius der zylindrischen Fläche 22 für den Dichtring 18. Im wesentlichen radial gerichtete Bohrungen 28 verbinden den Ringraum 27 mit dem Ringraum 16 im Seitenteil 4 .In the area of its attachment to the eccentric 2, the part 23 is on the Place where it engages around the ring gear 8, equipped with an annular space, the radial depth of which is greater than that towards the outside Radius of the cylindrical surface 22 for the sealing ring 18. Essentially Radially directed bores 28 connect the annular space 27 to the annular space 16 in the side part 4.

Die Dichtringe 18,19 liegen mit Vorspannung an den zylindrischen Flächen 22 bzw. 26 an, so daß der Dichtring 18 mit der Drehzahl der Exzenterwelle 1 umläuft und der Dichtring 19 mit dem Seitenteil 4 stillsteht. 909832/0255 .5. 'The sealing rings 18,19 are preloaded on the cylindrical Surfaces 22 and 26, so that the sealing ring 18 rotates at the speed of the eccentric shaft 1 and the sealing ring 19 with the side part 4 stands still. 909832/0255 .5. '

U51727U51727

^.5- Daim 6625/4 ^ .5- Daim 6625/4

Gase, welche die Dichtstreifen 11 überwunden haben, drücken als Leckgase in axialer Richtung von der Seite des Kolbens 3 her auf die Dichtringe 18,19, so daß diese sich abdichtend an die betreffenden Planken der Ringnuten 20 bzw. 25 anlegen» Von der anderen Seite stehen die Dichtringe 18,19 mit Kühlöl und Schmieröl in Verbindung, das in Pfeilrichtung 29 aus dem Kolben 3 und vom Lager 14 und in Pfeilrichtung 30 vom Lager 15 kommt. Da sich das Öl nicht im Ringraum 27 ansammeln kann, sondern sogleich durch die Bohrungen 28 in den Ringraum 16 weiterfließt, WirdFder Dichtring 18 nicht von einem Ölring belastet, der unter dem Einfluß von Fliehkräften steht und der keinen Weg zum Abfluß hat. Da ferner der Ringraum 16 einen wesentlich größeren Durchmesser besitzt als die zylindrische Fläche 26, an welcher der Dichtring 19 sitzt, kann auch dieser Dichtring nicht durch einen umlaufenden und unter Druck stehenden Ölring belastet werden. Die Innendichtung 12 wird deshalb wesentlich wirkungsvoller. Wie die getroffenen Maßnahmen ferner erkennen lassen, bleibt auch die Reibung der Dichtringe 18,19 klein. Der Verschleiß wird dadurch stark herabgesetzt.Press the gases that have overcome the sealing strips 11 as leakage gases in the axial direction from the side of the piston 3 onto the sealing rings 18, 19, so that these are sealed against create the relevant planks of the annular grooves 20 or 25 »The sealing rings 18, 19 with cooling oil are on the other side and lubricating oil in connection, which in the direction of arrow 29 from the piston 3 and from the bearing 14 and in the direction of arrow 30 from the bearing 15 comes. Since the oil cannot collect in the annular space 27, but immediately continues to flow through the bores 28 into the annular space 16. If the sealing ring 18 is not loaded by an oil ring, who is under the influence of centrifugal forces and who has no way to drain. Furthermore, since the annular space 16 is an essential This sealing ring can also have a larger diameter than the cylindrical surface 26 on which the sealing ring 19 is seated are not burdened by a rotating and pressurized oil ring. The inner seal 12 therefore becomes essential more effective. As can also be seen from the measures taken, the friction of the sealing rings 18, 19 also remains small. Of the This greatly reduces wear and tear.

Bei einer bekannten Innendichtung macht der Dichtring eine trochoidenförmige Bewegung. Dadurch treten bei jeder Umdrehung zweimal radial nach innen gerichtete Kräfte auf, die den Dichtring von der Zylinderfläche, an der er anliegen soll, abzuheben versuchen. Die Drehzahl der Exzenterwelle wird dadurch von der möglichen Spannung des Dichtringes begrenzt.In a known inner seal, the sealing ring makes a trochoidal movement. This occurs with every revolution twice radially inwardly directed forces that try to lift the sealing ring from the cylinder surface on which it is to rest. The speed of the eccentric shaft is limited by the possible tension of the sealing ring.

Demgegenüber macht der Dichtring 18 in vorteilhafter Weise immer eine kreisförmige Bewegung um die Mittellängsachse 6 der Exzenterwelle. Mit zunehmender Drehzahl wird er stärker an die Zylinderman·In contrast, the sealing ring 18 advantageously always makes a circular movement about the central longitudinal axis 6 of the eccentric shaft. With increasing speed it becomes more sensitive to the cylinder man

■ ■.-<"■■ telfläche 22 gepreßt, so daß die Dichtheit an dieser Sielle erhöht wird.■ ■ .- <"■■ central surface 22 pressed, so that the tightness of this Sielle is increased.

909832/0255909832/0255

Claims

- 6 - Palm 6625/4

Claims

Inner seal for a rotary piston machine, in particular for a rotary piston internal combustion engine in trochoid design, which essentially consists of two piston ring-like There is sealing rings which are guided in annular grooves whose central longitudinal axes are in the longitudinal axis of the machine or parallel to it and which are pretensioned against cylindrical surfaces, whereby they " the oil chambers in the piston rotating on the eccentric of an eccentric shaft and in the side part of the machine housing seal against the leakage gas space between the end face of the piston and the side part, characterized in that that the one sealing ring (18) in the annular groove (20) of one attached to the piston (3) and rotating with it Part (8 or 21) is arranged and attached to a cylindrical surface (22) of an eccentric (2) and with the eccentric shaft (1) revolving part (23) rests, which in turn has an annular groove (25) for receiving the second Sealing ring (19), which has a larger diameter than the first sealing ring (18), on one of the side part (4) provided cylindrical surface (26) and encloses the first sealing ring (18) over the entire circumference.

2. Inner seal according to claim 1, characterized in that the sealing rings (18, 19) offset from one another in the axial direction are arranged *

3. Inner seal according to claims 1 and 2, characterized in that the provided with annular grooves (20, 25) parts (8 or 2I ₅ 23) engage in the provided in the side part (4) oil collecting 'space (16) "

909832/0215

- ⁷ - Daim 6625/4

4. Inner seal according to claims 1 to 3, characterized in that « that the part (8 or 21) attached to the piston (3) consists of the ring gear (8) which is connected with a non-rotatable pinion (5) is used to control the piston movement.

5. Inner seal according to claims 1 to 4, characterized ge *. indicates that the part (23) attached to the eccentric (2) is essentially one or more in the area of its attachment has through bore (28) directed radially outward into the oil collecting chamber (16).

909832/0255909832/0255

Le e rs eLe e rs e

ite