DE1451809A1 - Kreiskolbenmaschine,insbesondere Kreiskolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

ISU M0T0R8BWIBKS AKTIE! 0BSBLL3CHAJT, Rtok*reuim/Württ. a rc Λ Qf]Q im« VAIKSL GIBE, Lindau/Bodensee

Kreiskolbenmaschine, insbesondere

Kreiskolben-BrennkraftBasehitte Zusatz sua Patent (Patentanmeldung I 25 96Ο Ia/46a⁵)

Dei Hauptpatent (Patentanmeldung I 25 96Ο Ia/46»⁵) besieht «ion auf ein· Kreiskolben-Brennkraftmasohine in Trochoidenbauart» alt •inem Gehäuse und einem flüesigkeitegekühlten» ait Stirnfläohendlohtungen versehenen Kolben, wobei in Gehäuseinnenraum mindestens •ine ait der Exzenterwelle umlaufende» sur Kolbendrehaohse konaentrieohe Scheibe vorgesehen ist, deren ünfangefläoae aindeetena •ine Umfanganut aufweist, in der mindeatena ein Dichtring eingesetzt iet, der mit einer Kolben·timwand in radialer Richtung dichtend zusammenwirkt, und wobei Mittel vorgesehen sind, welch· den Druck in den radial nach außen zu durch die Stirnflächendiohtuag begrenzten Hingraum zwischen der Siheibe und der benachbarten Oehäuseaeitenwand auf einen bestimmten Höchstwert begrensen*

2s hat sioh herausgestellt, daS bei stillstehender Maschine Kühlöl aus dem Kolben in die Arbeitekammer übertreten kann, da der Diohtrin,:; nur bei Vorhandensein eines Zwisohendichtungsringes surerlässig abdichtet. 17m dies zu vermeiden, ist erfindungsgemaB in der mit der Scheibe zusammenwirkenden Kolbenstimflache eine Hingnut vorgesehen, in die ein an der benachbarten Gshäuseeeltenwand entlanggleitender Ring eingesetzt ist, der durch eine feder an das benachbarte Gebäuseaeitenteil angedrückt wird und so beschaffen ist, daB er bei stillstehender Maschine dicht ist, jedoch bei laufender Maschine unter dem Druck des die Stirnfläohendiohtu&e überströmenden Arbeitsmittels einen Leokspalt freigibt.

Bine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß der Dichtungsring ein geschlossener Hing ist, dessen Dichtfläche radial nach außen zu abgeschrägt ist, und daß «wischen diesem ling und der äußeren Wand der Nut ein elastischer Hing angeordnet ist, der das Bindringen des Arbeitsmittels in die Hut hinter den Dichtungsring verhindert.

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BAD ORlQfNAL

Bei stillstehender Maschine wird der Slag «a da· benachbarte Sthauceseitenteil angedrückt, so daß da« übertreten von Kühlül in die Arbeitskammem verhindert wird. Wenn die Maschine läuft, wird der Hing in die Iut ssurüokgedräagt* ao daß sich der erforderliche Zwiaohendichtungsdruck aufbauen kann.

Sine andere Variante der Srfindung besteht darin, dafi der Dichtungsring ein geschlitzter, außenspannender Kolbenring iat, dessen Inden sich bei Druckbelastung von außen von der äußeren 3utwand abheben» Damit ist bei stillstehender Maschine die Abdichtung gewährleistet. Bei laufender Maschine bewirkt der dann vorhandene Gasdruck ein Abheben der Enden des Kolbenringes von der äußeren lutwand, wodurch eine Leokatelle entsteht, durch die das Druckgas hindurchströeen und den Zwiaohendiohtungadruok aufbauen kann.

Sinige Aueführungebeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Ss seigern

Fig. 1 eine Kreiskolhen-Brennkmftaasohiaa In frochoidenbauart ias Längsschnitt

Wig ο 2 ©iao vergsäflart* Bssa teilung dea von Kreis A umschlossenen Bereiches ro& Wig, 1 Fig. 5 eine fariante von Fig, 2 Fig» 4 sins Ansicht in Sichtung des Pfeiles I von ?ig. 3

Figur 1 zeigt eine Kreiskolben-Brennkraftmasohine mit einem Gehäuse, dessen Mantel 1 im gewählten Beispiel eine sweibogig* innere Hantelfläche 2 hat. Den seitliehen Abschluß des Gehäuses bilden die Seitenteile 3, 4» in denen eine Exzenterwelle 3 geführt ist, die das Gehäuse senkrecht zn den Seitenteilen 5, 4 durchsetzt und die «inen im Gehäueeinnenraua 6 gelegenen Exzenter 7 aufweist, auf dem ein dreieckiger Kolben 8 drehbar gelagert ist, wobei die Lageretellen der Exzenterwelle % mit 5» und die Lagerstelle des Kolbens θ mit 8'

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»AD ORIGINAL

beisiohnet sind. Die Drehsahl der Exzenterwelle 5 steht sur sahl des Kolben· β ia Aueführungsbelepi·! Ib VerhÄltnie 3 ι 1» durch «in Getriebe erzwungen wird» das aus einen am Kolben θ befestigten Hohlrad $ und eines alt dem seitenteil 4 verbundenen feetstehenden Ritzel 10 besteht.

Der Kolben 8 eohlieSt ait dem Mantel 1 eine der Aniahl der Kolben» ecken entapreohende Anzahl von Arbeit«kannern, in diesen Fall drei, ein. In diesen läuft bei der Drehung des Kolbens 8 ein Viertaktprosefi ab, wosu ia Mantel 1 und/oder in den Seitenteilen 3» 4 Sin- und Auelafikanäle angeordnet sind, die in figur 1 Jedoch nicht geseigt sind« Sie einseinen Arbeitakaamera sind dabei durch in den Kolbenecken angeordnete Radialdichtungen 11 tfovie in den Kolben«· Stirnflächen angeordnete Dichtstreifen 12, die über Dichtbolzen 13 miteinander in Verbindung stehen und eine geschlossene Dichtgrenze bilden» getrennt, wobei es sich aufgrund thermischer Ver-■ttge der Seitenteil· 3,4 parktisch nicht vermelden läftt, daß Oase über die aus den Streifen 12 und den Dichtbolzen 13 gebildeten Stirnflftohendiohtungen in die zwischen den Stirnflächen des Kolbens 8 und den Seitenwänden der Seitenteil© 3» 4 liegenden Singräume 15» 16 eindrillten·

Diese Ringräune 15» 16 müssen andererseits gegen das sur Kühlung duroh den Kolben 8 geleitete Kühlöl abgedichtet werden» das auch sur Schmierung der Lagerstelle 8> des Kolbens 8 auf dem Sxsenter 7 sowie der Lagerstelle 5' der Bxsenterwelle 5 dient und das an den Lagerstellen 5¹, 8' in die Kingräume 15, 16 übertreten könnte. Im vorliegenden Fall wird das Kühlöl durch eine Bohrung 17 in der exzenterwelle 5 über die Lagerstelle 8* des Kolbens 8 auf dem Exsenter 7 in den Kolben 8 geführt und bei 18 über die Seitenwand 4 aus dem Kolben 8 abgeführt. Sin Obertreten des Kühlöls an der Lagerstelle 8* in die Bingräume 15, 16 und von dort in die Arbeitekammern wird dabei durch radial nach außen spannende Diohtringe 19a» 19b verhindert, die mit den Stirntr&iden 14a, 14b des Kolbens 8 dichtend zusammenwirken. Auf der dem Getriebe abgewandten Seite ist der

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Diohiring 19a konzentrisch sum Kolben 8 bsw, sub Bssenter ? in einer Hut 20» geführt, dl· In den Umfang «in·· soheibenfBrmigen Fortsatsee 7* de· Bxsenters 7eingestochen ist. Auf der Getriebeseite let ein· konzentrisch sum Sxsentsr 7 angeordnete und ait dieses verbundene scheibe 21 vorgesehen, die über eisen Diohtring 19b, an in einer Umfangsnut 20b angeordnet ist» mit der Kolbenstirawand 14b dichtend susaamenwirkt, pie soheibe 21 weist ein« Aussparung für die Sxseaterwelle 5 und d«s die Exzenterwelle 5 umschließend», am seitenteil 4 befestigte und mit dem Hohlrad 9 kämmende Bitsei 10 auf· Di· Aussparung wird von dem labenteil 21' der Soheibe 21 begrenst, das in die Bohrung 23b tüx Bitsei 10 und Ixsenterwelle 5 im Seitenteil 4 hineinragt. In die Außenfläche der labe 21) ist ein« Hingnut '22b eingestochen, in die ein gegen die Wand der Bohrung 23b im seitenteil 4 anliegender Spannring 24b eingeaetst ist, der den Bingraum 16 gegen das duroh die Bohrung 23b aus dem Kolben θ ab« strömende Kuhlmittel abdichtet. Auf der Gegenseite ist die Exsenterwelle 5 in der Bohrung 23a im Seitenteil 3 geführt und der gegen das Seitenteil 3abdichtende Spannring 24a kann daher unmittelbar in eine Hingnut 22a in der Exzenterwelle 5 ei'ngeeetst werden, wobei er lediglich ein übertreten des Schmiermittels aus der Lagerstelle 5· der Sxaenterwelle 5 im Seitenteil 3 ia den fiiagraum 15 su verhindern hat. .

Die radialspannenden Dichtringe 19a, 19b und die Spannringe 24a, 24b müssen, um die Abdichtung gegen das Kühlöl su erreichen, eine definierte Anlage in ihren Nuten 20a, 20b, 22a, 22b haben. Dies wird mit Hilfe des Gases erreicht, das über die Stirafläohendieh· tung 12, 13 in die Ringräuae 15, 16, die Ton den Stirnflächendichtungen 12, 13, den Dichtringen 19a, 19b und den gegen die Seitenteile 3» 4 anliegenden Spannringe 24a_v 24b begrenst sind, eindringt und dort mittels des Zwisohendiohtungsdruekee ein Druokpolster aufbaut. Durch den Druck in den Ringräumen 15, 16 werden die Diohtringe 19«, 19bund die Spannringe 24a, 24b gegen ihre dem entepreohenden Ringraum abgewandte Kutwand und radial nach außen gedrückt. Zur Begrensung des Zwisphendichtungsdruckes dient im Ausführungsbeiepiel ein Oberdruokventil 26, das im Seitenteil 3 vorgesehen und in der mit dem Ringraum 15 in Verbindung stehenden

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Bohrung 25 angeordnet ist und da* den Druck la Ringraua 15 auf aaxiaal etwa 0,5 »tu begrenzt. Ub für beide BingrHuee 15» 16 eine einzige Entlüftungebohrung 25 alt überdruckventil 26 verwenden su können» sind diese RingrSuae 15t 16 durch eine la sxsenter angebrachte querbohrung 27 miteinander verbunden. —

Ba die Diohtringe 19a, IO'.j üh·,; die Spannringe 24a_f 24b nur bei Vorhandensein eines Zwischcndiohtungsdruokee ihre Aufgabe voll erfüllen können» ergibt aa -ich, da8 bei stillstehender Maschine diese Ringe nicht dicht sind, wodurch das ia Kolben befindliche Kühlöl in die Bingräuae 15, 16 und von da in die Arbeitskammer* übertreten kann. Dies hat z.B. bei Brennkraftmaschinen aur Folge, das beim Anlassen zunächst das in den Arbeitakaamern befindliche Kühlöl verbrannt wird. Um diesen Nachteil au vermeiden» ist erfindungegemäß in jeder Kolbenstirnwand eine zum Kolbenmittelpunkt konzentrische Hingnut 50 vorgesehen» in die ein an der benachbarten Gehäuseseltenwand entlanglei.tender geschlossener Biohtuagsring 51 eingesetzt ist, dessen Aufienuafang duroh einen Ouaairing 52 alt der radialen äußeren. Hutwand 50* in dichtender Berührung steht. BIe Dichtfläche 53 des Dichtringeβ 51 ist radial nach außen su abgeschrägt. In der Hut 50 ist hinter dem Hing 51 sine gewellte Hingfeder 54 vorgesehen, die bestrebt ist, den Ring 51 «* das benachbarte Qe* häuseseitenteil 3 anzudrücken, wodurch bei stillstehender Maschine das übertreten von Kühlöl aus dem Singraua 15 bzw. 16 in die Arbeitakammern 6 verhindert wird. Wenn die Maschin« läuft» wirkt das über die stirnflächendiohtung 12, 13 übertretende Druckgas auf die schräge Dichtfläche 53 und drückt den Ring 51 in seine Hut 50 zurück, so daß sich der erforderliche Zwiachendiohtungsdruck aufbauen kann.

Anstelle des geschlossenen Ringes 51 gemäß Fig. 1 und 2 kann geaäfl Fig. 3 und 4 Auch ein geschlitzter außenspannender Kolbenring 51a mit gasdichtem 3toß vorwendet werden, der duroh eine Ringfeder 54a an die benachbarte Gehäuseseitenwand 3 angedrückt wird und duroh

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aaina Bigenspannung an dar radial äußeren lutw&nd 50« dar Iut 50 anliegt. Daait iat bei stillatehendez' Maachine di· Abdichtung gewährlaietat. Bai laufender Maschin« bewirkt der dann rorhandene Gasdruck ein Abheben der Snden dea Kolbenringes 51a iron der radialen äußeren lutwand 50' ., wodurch eine Lepkatelle entsteht„ durch die das Druckgas hindurohatröaen und den Zwlaohendiohtungadruok aufbauen kann.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 _ψ Kreiskolben-Brennkraftmasohine la Troohoidenbauart alt einem Gehäuse und einea fltissigkeitegekühlten, alt Otirnflächendichtungen versehenen.: Kolben, wobei la dehäuseinnenraua alndeetens ein· ait der ixzenterwelle umlaufende, zur Kolbendrehach·· konsentrisohe Scheibe vorgesehen ist4 deren Uafangafläohe aindeatens «in« Uafangsnut aufweist, in der mindestens •in Dichtring eingesetzt ist, der alt einer Kolbens timwand in radialer Richtung dichtend zusammenwirkt, und wobei Mittel vorgesehen sind, welche den Druck in dem radial nach außen su durch die Stirnflächendlohtung begrenzten RingiSjUa zwischen der scheibe und der benachbarten Qehäuseseitenwand auf einen bestimmten Höchstwert begrenzen, nach Patentanmeldung I 25 96Ο Ia/46a^, dadurch gekennzeichnet, dafi die ait der Scheibe (7* bzw. 21) zusammenwirkende Kolbenstirnwand eine Ringnut (50) aufweist, in die ein Dichtungsring (50, 51a) eingesetzt ist, der durch eine Feder (54, 54a) an das benachbart· Gebüuseseitenteil (3 bzw. 4) angedrückt und\ so beschaffen ist, daß er bei stillstehender Maschine dicht 1st, Jedoch bei laufender Maschine unter dem Druck des die 3timfläohendichtung (12, 13) überströaenden Arbeitsmittels einen Leokspalt freigibt.

   2· Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (51) ein geschlossener Ring ist, dessen. Dichtfläche (53) radial nach aufien su abgeschrägt ist und dafi swiaohen diesem Ring (51) und der radialen äußeren Butwand (50«) ein elastischer Ring (52) angeordnet ist, der das lindringen des Arbeitsmittels in die But (50) hinter d,en Dichtungsring (51) verhindert.

   3· Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (51») «in geschlitzter, außenspannender Kolbenring ist, dessen finden eich bei Druokbelaatung von außen von der radialen äußeren Hutwand (50·) abheben.

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