DE1576936A1

DE1576936A1 - Dichtung fuer Drehkolbenmotoren

Info

Publication number: DE1576936A1
Application number: DE19671576936
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Moriyama
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1966-09-26
Filing date: 1967-09-26
Publication date: 1970-05-06
Also published as: US3506275A; GB1186257A

Description

!DOXD KOGYO KABUSHIKI KAISHA, No. 6047 Az a- SM η chi, Fuchu-Maehi,

Aki-gun, Hiroshima-ken, Japan

Dichtung für Drehkolbenraotoren

Die Erfindung betrifft eine Verbesserte Dichtungsanordnung für Dreiikolbenmotoren, vermittels derer eine abdichtende Berührung mit ausgezeichneter Dichtungsfunktion und eine größere Dauerhaftigkeit erzielt wird.

Im allgemeinen weisen D^ehkoloenraotoren ein Gehäuse mit axial im Abstand zueinander angeordneten parallelen, endständigen Wänden auf die praktisch innere flache Oberflächen und ein ringförmiges Gehäuse besitzen, das eine innere Urafangswand in Form einer Epitrochoide mit zwei oder mehr Vorsprängen zwischen den endständigen Wänden unter Ausbilden eines Hohlraums besitzt. Es ist ein Drehkolben in dem ^ohlraum an einem exzentrischen Teil einer Welle gelagert, die koaxial zu dem Hohlraum vorliegt und ist in einem Lager in den endständigen Wänden gelagert. Der Kolben weist praktisch flache endständige ODerflächen auf, die benachbart zu der inneren flachen Oüer-iläche der endständigen Wände angeordnet sind und besitzt eine Upifangsfläche mit einer Mehrzahl von am Umfang zueinander angeordneten üpexteilen, die einem Dichtungseingriff mit der inneren epitrocnoidal geformten Wand des ringförmigen Gehäuses dienen, und zwar unter Ausbilden einer Mehrzahl an Arbeitskammern zwischen dem Giüäuse und dem Kolben, wobei dieselben während der planetenförmigen Bewegung des Kolbens bei Umlaufen der Welle unterschiedliche Volumina aufweisen. Die endstänidgen Oberflächen des Kolbens 3ina gewöhnlich mit ringförmigen Ausnehmungen versehen, in denen

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ringförmige Dichtungen für einen Dicht-ungseingriff mit den benachbarten inneren Öoerflachen der endständigen Wand eingesetzt sind, um so ein Lecken des Schmiermittels und/oder Kühlmittels oder des Arbeitsmittels längs der endständigen Flächen des Kolbens zu verhindern.

Um ein Abdichten oei Motoren der angegeoenen Art zuerzielen, ist man gewöhnlich so verfahren, daß die Ringe aus Gummi oder ähnlichen Materialien c, siehe J?ig. 4» z.B. an derr. axialen Boden der ringförmigen Ausnehmung b an einer Endfläche des Kolbens a eingeseozt werden, um so den ringförmigen Dichuungsring d in Richtung auf das benachbarte Element e für einen dichtenden Eingriff hierraix aufgrund der federnden Eigenschaft dieser Gummiringe zu drücken. Bei dem oben beschrieoenen Aufbau und wie in der IJ¹Ig. 4 gezeigt, isu jedoch der Nachteil eine^ Verschlechterung der engen abdichtenden Berührung unvermeidbar, der durch ein Aufheben der federnden Eigenschaft des Gummis oder dgl. Materials wänrena der Betriebsdauer verursacht wird.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine entsprechende Dichtungsvorrichtung mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit zu schaffen.

Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Dichtungsvorrichtung zu schaffen, die eine ringförmige Dichtung in Richtung auf das benachbarte Bauelement im dichtenden Eingriff so hält, daß die Dichxungsfunktion in wirksamer Weise aufrechterhalten wird und gleichzeitig federnde Eigenscnäft bzw. Rückprallelastizixät der Erhitzungsvorrichtung vorliegt.

Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Dichtungsvorrichtung der angegebenen Avt zu schaffen, die eine ringförmige Dichtung aufweist, die in einen dichtenden Eingriff durch ein gemmiartiges Material mit U-förmigem Querschnitt

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gedrückt wird, so daß hierdurch der Dichtungsring in einen dichtenden Eingriff mit dem benacharten Bauelement kommt und gleichzeitig die richtige Dichtung an dem Bodenende der ringförmigen Ausnehmung des .Drehkolbens aufrechterhalten wird, in' die die Dichtungsvorüch-"cung eingesetzt wird.

Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Dichtungsvorrichtung dir angegebenen Art zu schaffen, bei der der Dichtungsring mit ü-förmigen Querschnitt in einem guten Ein-, griff mit den benachbarten Bauelementen dadurch gebracht wird, daß wenigstens ein ringförmiger Vorsprung an den gegenüberliegenden äußeren endständigen flächen des U-förmigen Dichtungsringes vorgesehen wird.

Die ür findung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 ist ein längsseitiger Schnitt eines D ehkolbenmotors längs der Linie -1-1 nach der Fig. 2.

Fig. 2 ist ein diagrammförmiger Querschnitt im Aufriß eines Drehkolbenmotors nach der Erfindung, und zwar in Blickrichtung längs der Linie 2-2 nach der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht ir Schnitt des Motors nach der Fig. 2 längs der Linie 3-3 nach der Fig. 2 und zeigt Einzelheiten im Querschnitt der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung. Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht im Schnitt ähnlich der Fig. 3 undzeigt ein Ausführungsbeispiel« von bisher bekannten Dichtungsvoriichtungen.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist der Drehkolbenmotor ein Gehäuse aus axial im Abstand zueinander angeordneten Wänden 1 und 2 auf, die beide praktisch flache innere Flächen besitzen, sowie eine ringförmige mittlere Wand 3, die zwischen den Y/änden 1 und 2 angeordnet una hiermit verbunden ist ^ϊθγ Ausbilden eines Hc hl-

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raums zwischen denselben. Die innere Fläche 4 der ringförmigen mittleren Wand 3 besitzt vorzugsweise ein mehrere Vorsprünge? aufweisendes Querschnitisporfil , das im wesentlichen epitrochoidal ausgeführt ist. Es erstreckt sich eine Weläe 5 koaxial zu dem Hohlraum» der durch das Gehäuse begrenzt wird und ist in Lagefn in den endstänidgen Wänden 1 und 2 gelagert. In dem Gehäuse ist exzentrisch angeordnet und auf einem exzentrischen Teil 6 der Welle 5 ein Drehkolben 7 gelagert, der eine Mehrzahl von im Aostanc zueinander um den Umfang herum angeordneten Apexteilen um dessen äußeren Umfang herum aufweist. Jedes dieser Apexteile weist radial bewegliche Dichtungen 8 auf, die in einem kontinuierlichen Dichtungseingriff mit der inneren Oberfläche 4 der Mittelwand vorliegen. Die gegenüberliegenden Enden des Drehkolbens stellen praktisch flache Flächen dar mit seitlichen Dichtungsstreifen 9» die sich zwischen Paaren.der Apexdichtungen 9 erstrecken und die seitlichen Dichtungsstreifen 9 stehen in eisern dichtenden Eingriff mit den endständigen Wänden 1 und 2, wodurch zusammen mit den Apexdichtungen 8 eine Mehrzahl Arbeitskamraern 10 ausgeoildet wird, die Voluraebveränderung zeigen, wenn der D ehkolben 7 im Inneren und relativ zu dem Gehäuse umläuft. Während des Urr.laufens des Kolbens 7 und der Volumenveränderung der Arbeitskammer 10 werden der Ansaug-, Kompressions-, Kraft und Ausstoßhub durchgeführt. Das Ansaugen des verbrennbaren Gases und das Aasstoßen der Verbrennungsprodukt^ wird vermittels herkömmlicher Einlaß- und Auslaßöffnungen (nicht gezeigt) durchgeführt. An dem Drehkolben ist koaxial in einer axialen Oeffnung oder Ausnehmung ein Zahnrad 11 mit Innenverzahnung angeordnet, das mit einem koaxial zu der Welle 5 angeordneten Zahnrad 12 mit Außenverzahnung kämmt und ist an einer der endständigen lYände für das Ausbilden der relativen Bewegung des Drekkolbens und aes Gehäuses befestigt.

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Radial im Abstand nach innen bezüglich, der seitlichen Dichtungsstreifen 9- und sich nach außen hin an jeder endständigen Fläche des Kolbens 7 in Richtung der Achse der Welle 5 öffnend, liegt eine ringförmige Ausnehmung 13 vor, in die ein ringförmiger Dichtungsring 14 eingefünrt ist. Zwischen dem axial inneren Boden der Ausnehmung 13 und dem ringförmigen Dichtungsring 14 liegt ein Hing 15 mit praktisch U-förmigem Querschnitt und einem Paar Schenkel· 16,16 vor. Der Hing 15 kann aus verschiedenen Materialien gefertigt sein, besteht jedoch vorzugsweise aus Gummi und/oder Kunststoffmaterialien. Im Inneren der Schenkel 16,16 liegen Federsitze 17,17 vor und zwischen denselben eine Piattenfederanordnung 18, die jeden Federsitz 17 und jeden der Schenkel 16 des Rings 15 in axial entgegengese uzter Richtung bezüglich der Achse des ucahkoluens 7 drückt.

Aufgrund de» durch den U-förmigen Querschnitt des Rings 15 und der Federplateenanordnung 18 bewirkten federnden Effekts hält der ringfrömige Abdieiiüungsring 14, der stets, durch die Federanordnung 15 und 18 unter Druckeinwirkung steht, einen federnden Dichtungseingriff mit der benachbarten Viand I, siehe Fig. 3 aufrecht, und gleichzeitig kommt dieser Ring 15 in einen federnden- und dichtenden Eingriff mic dessen Schenkeln 16,16 mit der innren Fläche des Dichtungsringes 14 und des axial inneren Bodens der Ausnehmung 13,· wodurch in wirksamer Weise eine Abdichtung zwischen der* axial äußeren Fläcne des DrehkolDens 7 und der inneren Fläche der rtände 1 und 2 erzielt wird.

Wenn die ringförmigen Vorsprünge 18,18 an jeder äußeren Oberfläcne der Schenkel 16,16 vorgesehen sind, führt der Eingriff des Rings 15 mit dem benacnbarten -Clement zu einer verbesserten Dicht ungswirkun^, und ein derartiger Vorsprung kann vorzugsweise in einen konzentrischen Paar angeordnet sein, wie es die Fig. 3 zeigt.

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.Erfindungsgemäß wird die Versciilechcerung der Dichtungswirkung bedingt durcn ein Aufheben der federnden üligenschaft oder klickprallelastizität des Hings 15 während längerer Zeiten des A-beitene des Motors in ausreichender Weise kompensiert durcn die federnde »/irkung der Plattenfederanordnung 18, wodurch die wirksame Aodichtung durch den fiing 14 mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit erzielt* wird.

In den beigefügten Zeichnungen zeigt; die Pig. 3 den Dichtungsring 15 mit U-föripi&en ^uerscnnitt, wooei die Schenkel 16,16 radial nach außen ausgedehnt sind, gegebenenfalls ist es jedoch auch nöglich, den iiing 15 ao anzuordnen, daß die Schenkel 16,16 radial nach innen ausgedehnt werden, wodurch eine ähnliche Dichtungswirkung erzielt wird, wie sie weiter oben erläutert ist.

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Claims

Patentanspruch

Dichtung fUr !Drehkolbenmotor, die in einer ringförmigen Ausnehmung an der endständigen Oberfläche des Drehkolbens angeordnet ist und in einen dichtenden Eingriff mit; der benachbarten Y/and des Motorengehäuses gedrückt wird» dadurch gekennzeichnet , daß eine ringförmige Dichtung axial gleitbar in der ringförmigen Ausnehmung angeordnet ist, ein elastischer Hing mit Ur-förroigem Querschnitt vorliegt und in der Ausnehmung angeordnet ist, um so die ringförmige Dichtung in einen dichtenden Eingriff mit der benachbarten Wand dadurch zu drücken, daß ein federndes Ausdehnen vermittels einer Pxattenfederanordnung erfolgt, die zwischen den radialen Schenkeln des ringförmigen Rings mit tf-förmigem Querschnitt

angeordnet, ist.

Die Patentanwälte

DipUng. W. Meissner Dipl.-Ing. H. Tisdier

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