DE1451809C3 - Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart - Google Patents

Description

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ren Nutwand abgehoben werden und einen Leckspalt satzes 7 α des Exzenters 7 eingestochen ist. Auf der

freigeben. Getriebeseite ist eine konzentrisch zum Exzenter 7

Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen- angeordnete und mit diesem verbundene Scheibe 21

Standes werden im folgenden an Hand der Zeichnung vorgesehen, die über einen Dichtring 19 b, der in

näher erläutert. Es zeigt 5 einer Umf angsnut 20 b angeordnet ist, mit der

Fig. 1 eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Kolbenstirnwand 14b dichtend zusammenwirkt. Die

Trochoidenbauart im Längsschnitt, Scheibe 21 weist eine Aussparung für die Exzenter-

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung des von welle 5 und das die Exzenterwelle 5 umschließende,

Kreis A umschlossenen Bereiches von Fig. 1, am Seitenteil 4 befestigte und mit dem Hohlrad9

Fig. 3 eine Variante von Fig. 2 und io kämmende Ritzel 10 auf. Die Aussparung wird von

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des PfeilesX dem Nabenteil 21' der Scheibe 21 begrenzt, das in

von Fig. 3. die Bohrung 23 b für Ritzel 10 und Exzenterwelle 5

F i g. 1 zeigt eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine im Seitenteil 4 hineinragt. In die Außenfläche der mit einem Gehäuse, dessen Mantel 1 im gewählten Nabe 21' ist eine Ringnut 22 b eingestochen, in die Beispiel eine zweibogige innere Mantelfläche 2 hat. 15 ein gegen die Wand der Bohrung 23 b im Seitenteil 4 Den seitlichen Abschluß des Gehäuses bilden die anliegender Spannring 24 b eingesetzt ist, der den Seitenteile 3, 4, in denen eine Exzenterwelle 5 ge- Ringraum 16 gegen das durch die Bohrung 23 b aus führt ist, die das Gehäuse senkrecht zu den Seiten- dem Kolben 8 abströmende Kühlmittel abdichtet, teilen 3, 4 durchsetzt und die einen im Gehäuse- Auf der Gegenseite ist die Exzenterwelle 5 in der innenraum gelegenen Exzenter 7 aufweist, auf dem 20 Bohrung 23 α im Seitenteil 3 geführt und der gegen ein dreieckiger Kolben 8 drehbar gelagert ist, wobei das Seitenteil 3 abdichtende Spannring 24 α kann die Lagerstellen der Exzenterwelle 5 mit 5' und die daher unmittelbar in eine Ringnut 22 α in der Ex-Lagerstelle des Kolbens 8 mit 8' bezeichnet sind. zenterwelle 5 eingesetzt werden, wobei er lediglich Die Drehzahl der Exzenterwelle 5 steht zur Drehzahl ein Übertreten des Schmiermittels aus der Lagerdes Kolbens 8 im Ausführungsbeispiel im Verhält- 25 stelle 5' der Exzenterwelle 5 im Seitenteil 3 in den nis 3:1, das durch ein Getriebe erzwungen wird, Ringraum 15 zu verhindern hat.
das aus einem am Kolben 8 befestigten Hohlrad 9 Die radialspannenden Dichtringe 19 a, 19 b und und einem mit dem Seitenteil 4 verbundenen fest- die Spannringe 24 a, 24 b müssen, um die Abdichstehenden Ritzel 10 besteht. tung gegen das Kühlöl zu erreichen, eine definierte

Der Kolben 8 schließt mit dem Mantel 1 eine der 30 Anlage in ihren Nuten 20 a, 20 b, 22 a, 22 b haben. Anzahl der Kolbenecken entsprechende Anzahl von Dies wird mit Hilfe des Gases erreicht, das über die Arbeitskammern, in diesem Fall drei, ein. In diesen Stirnflächendichtung 12, 13 in die Ringräume 15, 16, läuft bei der Drehung des Kolbens 8 ein Viertakt- die von den Stirnflächendichtungen 12, 13, den prozeß ab, wozu im Mantel 1 und/oder in den Seiten- Dichtringen 19 a, 19 b und den gegen die Seitenteilen 3, 4 Ein- und Auslaßkanäle angeordnet sind, 35 teile 3, 4 anliegenden Spannringe 24 a, 24 b begrenzt die in F i g. 1 jedoch nicht gezeigt sind. Die einzelnen sind, eindringt und dort mittels des Zwischen-Arbeitskammern sind dabei durch in den Kolben- dichtungsdruckes ein Druckpolster aufbaut. Durch ecken angeordnete Radialdichtungen 11 sowie in den den Druck in den Ringräumen 15, 16 werden die Kolbenstirnflächen angeordnete Dichtstreifen 12, die Dichtringe 19 a, 19 b und die Spannringe 24 a, 24 b über Dichtbolzen 13 miteinander in Verbindung 40 gegen ihre dem entsprechenden Ringraum abgestehen und eine geschlossene Dichtgrenze bilden, wandte Nutwand und radial nach außen gedrückt, getrennt, wobei es sich auf Grund thermischer Ver- Zur Begrenzung des Zwischendichtungsdruckes dient züge der Seitenteile 3, 4 praktisch nicht vermeiden im Ausführungsbeispiel ein Überdruckventil 26, das läßt, daß Gase über die aus den Streifen 12 und den im Seitenteil 3 vorgesehen und in der mit dem Ring-Dichtbolzen 13 gebildeten Stirnflächendichtungen in 45 raum 15 in Verbindung stehenden Entlüf tungsdie zwischen den Stirnflächen des Kolbens 8 und den bohrung 25 angeordnet ist und das den Druck im Seitenwänden der Seitenteile 3, 4 liegenden Ring- Ringraum 15 auf maximal etwa 0,5 atü begrenzt. Um räume 15,16 eindringen. für beide Ringräume 15, 16 eine einzige Entlüftungs-

Diese Ringräume 15, 16 müssen andererseits gegen bohrung 25 mit Überdruckventil 26 verwenden zu

das zur Kühlung durch den Kolben 8 geleitete Kühlöl 5° können, sind diese Ringräume 15, 16 durch eine im

abgedichtet werden, das auch zur Schmierung der Exzenter angebrachte Querbohrung 27 miteinander

Lagerstelle 8' des Kolbens 8 auf dem Exzenter 7 verbunden.

sowie der Lagerstelle 5' der Exzenterwelle 5 dient Da die Dichtringe 19 a, 19 b und die Spannringe und das an den Lagerstellen 5', 8' in die Ringräume 24 a, 24 b nur bei Vorhandensein eines Zwischen-15, 16 übertreten könnte. Im vorliegenden Fall wird 55 dichtungsdruckes ihre Aufgabe voll erfüllen können, das Kühlöl durch eine Bohrung 17 in der Exzenter- ergibt es sich, daß bei stillstehender Maschine diese welle 5 über die Lagerstelle 8' des Kolbens 8 auf Ringe nicht dicht sind, wodurch das im Kolben dem Exzenter 7 in den Kolben 8 geführt und bei 18 befindliche Kühlöl in die Ringräume 15, 16 und von über das Seitenteil 4 aus dem Kolben 8 abgeführt. da in die Arbeitskammern übertreten kann. Dies hat Ein Übertreten des Kühlöls an der Lagerstelle 8' in 60 z. B. bei Brennkraftmaschinen zur Folge, daß beim die Ringräume 15, 16 und von dort in die Arbeits- Anlassen zunächst das in den Arbeitskammern bekammern wird dabei durch radial nach außen span- findliche Kühlöl verbrannt wird. Um diesen Nachteil nende Dichtringe 19 a, 19 b verhindert, die mit den zu vermeiden, ist erfindungsgemäß in jeder Kolben-Stirnwänden 14 a, 14 b des Kolbens 8 dichtend zu- stirnwand eine zum Kolbenmittelpunkt konzentrische sammenwirken. Auf der dem Getriebe abgewandten 65 Ringnut 50 vorgesehen, in die ein an der benach-Seite ist der Dichtring 19 α konzentrisch zum KoI- harten Gehäuseseitenwand entlanggleitender geben 8 bzw. zum Exzenter 7 in einer Nut 20 α geführt, schlossener Dichtungsring 51 eingesetzt ist, dessen die in den Umfang eines scheibenförmigen Fort- Außenumfang durch einen elastischen Ring 52,

beispielsweise einen Gummiring mit der radialen äußeren Nutwand 50' in dichtender Berührung steht (Fig. 2). Die Dichtfläche 53 des Dichtringes 51 ist radial nach außen zu abgeschrägt. In der Nut 50 ist hinter dem Ring 51 eine gewellte Ringfeder 54 vorgesehen, die bestrebt ist, den Ring 51 an das benachbarte Gehäuseseitenteil 3 anzudrücken, wodurch bei stillstehender Maschine das Übertreten von Kühlöl aus dem Ringraum 15 bzw. 16 in die Arbeitskammern 6 verhindert wird. Wenn die Maschine läuft, wirkt das über die Stirnflächendichtung 12, 13 übertretende Druckgas auf die schräge Dichtfläche 53 und drückt den Ring 51 in seine Nut 50 zurück, so daß sich der erforderliche Zwischendichtungsdruck aufbauen kann.

An Stelle des geschlossenen Ringes 51 gemäß Fig. 1 und 2 kann gemäß Fig. 3 und 4 auch ein geschlitzter außenspannender Kolbenring 51a mit gasdichtem Stoß verwendet werden, der durch eine Ringfeder 54 α an die benachbarte Gehäuseseitenwand 3 angedrückt wird und durch seine Eigenspannung an der radial äußeren Nutwand 50' der Nut 50 anliegt. Damit ist bei stillstehender Maschine die Abdichtung gewährleistet. Bei laufender Maschine bewirkt der dann vorhandene Gasdruck ein Abheben der Enden des Dichtungsringes 51 α von der radialen äußeren Nutwand 50', wodurch eine Leckstelle entsteht, durch die das Druckgas hindurchströmen und den Zwischendichtungsdruck aufbauen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 streif en. vorgesehen sind, wobei in. mindestens einer Patentansprüche: Kolbenstirnwand eine zur Kolbenachse konzentrische, mit der Exzenterwelle umlaufende Scheibe

1. Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trocho- angeordnet ist, deren Umfangswandung mindestens idenbauart mit einem von Seitenteilen axial 5 eine Umfangsnut aufweist, in welche ein geschlitzter, begrenzten Mantel und einem auf einer Exzenter- außenspannender und mit der Kolbenstirnwand welle gelagerten, flüssigkeitsgekühlten Kolben, in dichtend zusammenwirkender Dichtring mit Spiel dessen beiden Stirnwänden jeweils auf den gegen- eingesetzt ist, und wobei Druckbegrenzungsmittel überliegenden Seitenteilen gleitende Dichtstreifen vorgesehen sind, welche bei laufender Maschine den vorgesehen sind, wobei in mindestens einer io Druck in dem radial nach außen zu durch die Kolbenstirnwand eine zur Kolbenachse konzen- Dichtstreifen begrenzten Ringraum zwischen der trische, mit der Exzenterwelle umlaufende Scheibe und dem jeweils gegenüberliegenden Seiten-Scheibe angeordnet ist, deren Umfangswandung teil auf einen bestimmten Höchstwert begrenzen,
mindestens eine Umfangsnut aufweist, in welche Eine derartige Kreiskolben-Brennkraftmaschine ein geschlitzter, außenspannender und mit 15 ist in dem Patent 1 299 645 beschrieben, das seinerder Kolbenstirnwand dichtend zusammenwirken- seits im Zusatzverhältnis zum Patent 1187 854 steht, der Dichtring mit Spiel eingesetzt ist, und wobei Diese Dichtungsanordnung arbeitet bei laufender Druckbegrenzungsmittel vorgesehen sind, welche Maschine sehr zufriedenstellend. Es hat sich jedoch bei laufender Maschine den Druck in dem radial herausgestellt, daß bei stillstehender Maschine nach außen zu durch die Dichtstreifen begrenzten 20 Kühlöl aus dem Kolben in die Arbeitskammern Ringraum zwischen der Scheibe und dem jeweils übertreten kann, da der Dichtungsring nur bei gegenüberliegenden Seitenteil auf einen bestimm- Vorhandensein eines Zwischendichtungsdruckes zuten Höchstwert begrenzen, nach Patent 1299 645, verlässig arbeitet. Dieser Zwischendichtungsdruck dadurch gekennzeichnet, daß die dem entsteht erst durch das bei laufender Maschine über Seitenteil gegenüberliegende Kolbenstirnwand 25 die Dichtstreifen aus den Arbeitskammern übereine Ringnut (50) mit einem eingesetzten Dich- tretende Arbeitsmittel.

tungsring (51, 51 a) und mit einer zwischen Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,

Dichtungsring (51) und Nutgrund befindlichen bei stillstehender Maschine ein Übertreten von

Feder (54) aufweist, deren Federkraft so bemes- Kühlöl in die Arbeitskammern zu verhindern,

sen ist, daß bei stillstehender Maschine die 30 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die dem

Dichtung mittels Dichtungsring (51) voll wirksam Seitenteil gegenüberliegende Kolbenstirnwand eine

ist, jedoch bei laufender Maschine unter dem Ringnut mit einem eingesetzten Dichtungsring und

Druck des die Dichtstreifen (12) überströmenden mit einer zwischen Dichtungsring und Nutgrund

Arbeitsmittels der Dichtungsring (51) einen befindlichen Feder aufweist, deren Federkraft so

Leckspalt freigibt. 35 bemessen ist, daß bei stillstehender Maschine die

2. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, Dichtung mittels Dichtungsring voll wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring jedoch bei laufender Maschine unter dem Druck (51) ein geschlossener Ring ist, dessen Dicht- des die Dichtstreifen überströmenden Arbeitsmittels fläche (53) radial nach außen zu abgeschrägt ist der Dichtungsring einen Leckspalt freigibt. Durch und daß zwischen diesem Ring (51) und der 40 den erfindungsgemäßen Vorschlag wird somit das radialen äußeren Nutwand (50') ein elastischer Übertreten von Kühlöl in die Arbeitskammern wirk-Ring (52) angeordnet ist, der das Eindringen des sam verhindert, ohne die Funktion der von dem Arbeitsmittels in die Nut (50) hinter den Dich- Dichtring gebildeten Innendichtung bei laufender tungsring (51) verhindert. Maschine zu beeinträchtigen.

3. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach dem 45 Der Dichtungsring ist vorzugsweise ein geschlos-Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn- sener Ring, dessen Dichtfläche radial nach außen zu zeichnet, daß die dem Seitenteil gegenüber- abgeschrägt ist, wobei zwischen diesem Ring und der liegende Kolbenstirnwand eine Ringnut (50') mit radial äußeren Nutwand ein elastischer Ring angeeinem eingesetzten geschlitzten, außenspannenden ordnet ist, der das Eindringen des Arbeitsmittels in Dichtungsring (51 a) und mit einer zwischen 50 die Nut hinter den Dichtungsring verhindert. Bei Dichtungsring (51 a) und Nutgrund befindlichen stillstehender Maschine wird der Dichtungsring durch Feder (54 d) aufweist, wobei der Dichtungsring die Feder an das Seitenteil angedrückt, während bei (51a) so bemessen ist, daß seine Enden bei laufender Maschine das Arbeitsmittel nur auf die laufender Maschine unter dem Druck des die dem Seitenteil benachbarte Stirnfläche des Dichtungs-Dichtstreifen (12) überströmenden Arbeitsmittels 55 ringes wirken kann, so daß dieser in die Nut zurückvon der radial äußeren Nutwand (50') abgebogen gedrückt wird und das überströmende Arbeitsmittel werden und einen Leckspalt freigeben. den zur Funktion der Innendichtung erforderlichen

Zwischendichtungsdruck aufbauen kann.

Obengenannte Aufgabe kann nach dem gleichen

60 Lösungsprinzip eründungsgemäß auch dadurch gelöst

werden, daß die dem Seitenteil gegenüberliegende Kolbenstirnwand eine Ringnut mit einem eingesetz-

Die Erfindung betrifft eine Kreiskolben-Brenn- ten geschlitzten, außenspannenden Dichtungsring kraftmaschine in Trochoidenbauart mit einem von und mit einer zwischen Dichtungsring und Nutgrund Seitenteilen axial begrenzten Mantel und einem auf 65 befindlichen Feder aufweist, wobei der Dichtungseiner Exzenterwelle gelagerten, flüssigkeitsgekühlten ring so bemessen ist, daß seine Enden bei laufender Kolben, in dessen beiden Stirnwänden jeweils auf Maschine unter dem Druck des die Dichtstreifen den gegenüberliegenden Seitenteilen gleitende Dicht- überströmenden Arbeitsmittels von der radial äuße-