DE1908415U

DE1908415U - Rotationskolbenmaschine.

Info

Publication number: DE1908415U
Application number: DEK42584U
Authority: DE
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1962-09-24
Filing date: 1962-09-24
Publication date: 1965-01-14

Description

R A. U 5 I ¹J $ 3*~ir δ^Ρη » den 17. September 1962

ΪΡ/Gn/B Reg. D 62/107

Rot ati onskoIb enmas chine

Die Heuer umg betrifft eine Rotationskolbenmaschine, insbesondere Drehkolben- oder KreiskolbenbrennkraftiaasGhinei bei welcher der Kolben in seiner Hüllkurvenfläche mit Scheitelkanten versehen ist, mit denen er die Arbeitsräume der Maschine gegen die Innenbegrensungsfläche des Ümschliefiungskörpers abdichtet und ^γobei im Bereich der Scheitelkanten besondere Dicht elemente vorgesehen sind·»

Rotationakolbenbrennkraftmaschinen der vorstehend näher beschriebenen Art sind bekannt. Bei ihnen arbeitet der Kolben in einem Umschließungskörper, dessen innere Begreiiaungsfläehe entsprechend einer Epitrochoide ausgebildet ist. Bei den bekannten Maschinen hat die Innenbegrenaungsfläohe des UmsehließmxgskBrpers zwei achsnahe Zonen. Der entsprechend der inneren Hüllkurve der Epitrochoide ausgebildete Kolben hat drei Scheitelkaftten» mit &&- nen er die Arbeitsräume der Maschine gegen die Innenfeegrenzungsflache des Umsohließungskörpers abdichtet· Die bekannte I3asQ&ixi& ist entweder als Drehkolbenmaschine oder als Kreiskolbenmaschine ausgebildet· Bei der Kreiskolbenmaschine steht der TfesöhlidSoags*· körper fest· Bei der Drehkolbenmaschine dreht der ümsehließunga— körper sich im gleichen Drehsinn wie der Kolben» jedoch mit diner größeren Winkelgeschwindigkeit·

Zur Verbesserung der Abdichtung sind in. den Scheitelkanten des Kolbens Dichtleiste*! angeordnet. Diese Dichtleiste» haben an den Innenbegrenaungsflächen des Umsohließungskörpers LinienberÖhrung·

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Dios hängt damit zusamme«., daß die Dichtleiste*! in jeder Stellung des Korbens eine andere Winkelstellung zu der Innenbegrensungsfläche des Umschließungslcörpers haben. Die Diohtleisten machen "bei der Drehung des Kolbens einen Winkelausechlag, der als Schwenkwinkel der Dichtleiste bezeichnet ?/ird. Die« bekannten Hotationskolbenbrennkraftmasohinen hab en den Vorteil, daß der Schwenkwinkel der Diohtleisten wegen der gewählten Grundform der Maschine verhältnismäßig klein wird.

Trotz des im Hinblick auf die Abdichtung an den Scheitelkanten bereite erreichten Fortschritts, der in der Hauptsache auf die Spitrochoide als Srundform für die Maschine aurüoksuführen ist, ist das Abdichtproblern noch nicht zufriedenstellend gelöst, denn auch beim kleinsten Schwenkwinkel der Dichtleiste kann diese nur über eine Linienberührung gegen die Innenbegrenaungsfläche des Umsohließungskörpers abdichten.

Die !Teuerung beruht auf der Erkenntnis, daß eine wesentliche Verbesserung der Abdichtung erzielt werden kann, wenn es gelingt _p die Schwenkbewegung der Dichtleiste ganz ssu vermeiden, um dies zu erreichen, werden gemäß der Neuerung Diohtleisten vorgeschlagen, die über die ganze Breite des Kolbens verlaufen und die auf ihrer von der Innenfeegrensungsflache des Umsohließungskörpera angewandten Seite in einer halbkreisförmigen Passung gelagert sind. Die neue« rungsgemäße Ausbildung der Dichtleiste hat die Wirkung, daß sie sich mit ihrer der Innenbegrenzungsfläche augewandten Seite iia jeder Stellung des Kolbens an die Innenbegrenzungsflache des üm~ soiiließungskörpers anschmiegt, also deren veränderlichen Krümmung besser folgt als eine nur radial bewegliche Dichtleiste. Dadurch erhält die Dichtleiste immer eine rechtwinklige Stellung au einer am Berührungsort der Dichtleiste an die InnenbegrenEungsfläche an-

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gelegten Tangente. Dadurch ist es möglich, daß die Dichtleiste weitgehend mit einer Fläche gegen die Innenbegrensungsfläohe des ümscliließungskörpers abdichtet.

Die Heuer ung ist 'besonders geeignet für solche Grundformen einer Eot&tionskolbenbrennkraftmasohine, bei welcher die Grundform der Ipitroohoide im Bereich ihrer achsnahen Zone abgewandelt, ü,h.+ verflacht oder nach außen ausgewölbt ist, so wie man in dieser Beziehung bereits die sogenannte Arenaform kennt. Bei solchen formen der Innenbegrenaungsflachen des UasGhließungskörpers werden die ^Diclitleisten immer in etwa idealer Ifeise an der Innenbegrenaungsfläche dos Usiseliließungskörpers anliegen, weil sie nicht durch die dort negative Krümmung der achsnahen Zonen in der Innenbegrensungsfläche des Uinschließungskb'rpers suia Kippen um diese aohsnahe Zone gebracht werden.

Gemäß einem weiteren Gedanken der !Teuerung soll die Lagerung der Dichtleisten durch im Kolben geführte Druckleisten erfolgen·

Wenn dabei die Druckleisten vom Kolbeninneren her dureh Ί?&ά$ρχι belastet sind, so ist eine sichere Gewähr dafür gegeben'* daS Dichtleisten immer satt an der Innenbegrenaungsflache ,des ßungekörpers anliegen.

Um eine gute Verbindung der einzelnen Dichtleiste»; der abdichtung 2U erjsielen, wird gemäß der ^eu-£^r.img voFge&siiXageii» daß in den Kopfenden der Druckleisten Diohtleisten geführt siai» ii« gegen die Seitenteile der Sotationskolbenmaschine abdiciitea» an v/elohe die seitliohen Gaadichtungen des Kolbens anschließen*

Im Rahmen der !feuerung kann eine %ehtleistö auch aus einer Kombination νυη mehreren Seilen bestehen. Es können E*B. swei Ineinandergelegte Dichtleisten angeordnet werden, Von denen die «iae in der Drehrichtung des Kolbens gesehen und die andere

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der Drehriohtung des Kolbens gesehen₉ mit ©iner an der Innenbegrensungsfläche des TJmschließungskorpers anliegenden., platten· artigen Verbreiterung versehen ist. Die plattenartige Verbreiterung ka;.m sich über die ganse Länge der Dichtleiste jedoch auch nur über einen 2eil der länge der Dichtleiste erstrecken.

Eine Verbesserung ka.oi noch durch eine zwischen Dichtleiste und Druckleiste angeordnete, federnde Beilage eraielt werden. Die federnde Beilage liegt in einer Druckwanne, die ihrerseits mit einer halbkreisförmigen Passung in der Druckleiste gelagert ist. Die federnde Beilage dient sur Verbesserung der Abdichtung·

Damit die Dichtleiste unter allen Umständen am Herauswandern aus ihrer halbkreisförmigen Passung gehindert Bind, sind gemäß einem v/eiteren Gedanken der Neuerung die Dichtleisten durch mittige Anschlägstifte oder Anschlagleisten gesichert.

Anstelle der in den Kopfenden der Druckleisten angeordneten ^ichtleisten kann in der Mähe des Kopfendes der Druckleisten 3· ein oLU-erschnittschwächender Sohlits vorgesehen werden, derart» daB sich die ICopfflächen der Druckleisten federnd an die Seitenteile der Rotationskolbenmaschine anlegen.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der ITeuerang in i Abbildungen beispielsweise dargestellt»

In Abb. 1 ist ein Seil der Ianeiibegrenzungsfläche des ßungsliörpers einer ICreiskolbenbrennkraftmaschin© dargestellt uaä mit 2 bezeichnet. An diesem !Teil der Innenbegrenzungsfläche siad vier Stellungen einer Scheitelkante des Kolbens 3 angedeutet um au 2eigen_r wie sich die in der Scheitelkante angeordnete!Dichtleisten hinsichtlich ihrer Stellung su der Innenbegrensungsfläche 2 verhalten. Die Dichtleiste ist mit 4 bezeichnet. Sie verläuft über die ganze Breite des Kolbens 3 und ist auf ihrer

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der Innenbegrensungsfläch© 2 des Umschließungekörpers angewandten Seite in einer halbkreisförmigen Passung 5 gelagert. Die Lagerung der Dichtleiste erfolgt dabei in einer im Kolben 3 geführten Druokleiste 6, die ihrerseits vom Kolbeninneren, her durch Federn 7 belastet ist. Die Federn sind in der Abb. 2 im Schnitt dargestellt. Diese Abbildung zeigt auch* daß die Druckleiste β an den Kopfenden vom Kolbeninneren herkommende Ausnehmungen 8 hat» derart, daß sich die Kopfflächen 9 der Druckleiste federn an die Seitenteile der Hotationskolbenbrennkraftmasohine anlegen. Die Abb. 3 zeigt die Druekleiste in perspektivischer Darstellung. In dieser Abbildung ist zu erkennen, wie sioh die seitlichen (Jasdichtungen 10 an die Kopfflachen 9 der Druckleiste anschließen.

Die Abb. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Dichtleiste· Danach besteht eine Dichtleiste aus der Kombination von swei Seilen 12 und 13» die geviissermaßen zwei ineinander gelegte Bichtleisten sind, von denen die eine in der Drehrichtung des ICQlbea« gesehen und die andere entgegen der Drehrichtung des Kolbens gesehen, mit einer an der Innenbegrensungsfläche 2 des Umseliiieiäii&g körpers anliegenden plattenartigen Verbreiterung 14 fc#w# 1$ ersehen ist. Wie die perspektivisch gehaltene Abb. β zeigt» ki&mea dabei die plattenartigen Verbreiterungen über die ga&se Sänge der Dichtleisten verlaufen, sie können sieh aber auch nur über $ine& Teil der länge erstrecken. Bei 16 ist in Abb. 5 au erkenaen, daß die Dichtleistenteile 14 und 15 natürlich auch in der SrtiolElöiste 17 gelagert sein können, die durch federn 18 vom Kolbeniimerea her belastet ist»

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Abb.. 7 zeigt eine andere Kombination einer aus mehreren feilen bestehenden Dichtleiste. Danach ist eine zwischen der Dichtleiste 19 und der Druckleiste 20 angeordnete federnde Beilage 21 vorgesehen, die in einer Druekwanne 22 liegt, die ihrerseits mit einer halbkreisförmigen Passung in der Druoklaiste 20 gelagert ist. Die Druckleiste ist wiederum durch Federn 23 Tom Kolbeninneren her belastet. Bei 24 ist au erkennen, daß die Dichtleistenteile nach Abb. 7 wiederum durch einen mutigen Stift gesichert werden können. Bei 25 ist angedeutet, daß unter Umständen auf die Druckleiste 20 verzichtet werden kann, weil die federnde Beilage 21 weitgehend die Aufgabe der Druckleiste 20 schon erfüllt. Die Abb» zeigt die einzelnen Teile der Dichtleiste in perspektivischer Darstellung. Aus der Abb. 9 ist ersichtlich, daß die seitliche Abdichtung der Druckleisten in zweokmäßiger Weise auch dadurch erfolgen kann, daß in den Kopfenden der Druckleisten Dichtleisten geführt sind, die gegen die Seitenteile der liotationskolbemaaschlae abdichten und an welche die seitlichen Gasdichtungen 27 anschließen. Die Abb. 10 seigt die Diehtleisten 26 und die Druckleisten im Schnitt. Hach Abb. 1 0 ist eine gewundene Blattfeder. 27 sur Belastung der Druckleisten vorgesehen. Die Abb. 11 2eigt schließlich die Anordnung der Diehtleisten 2β in perspektivischer Ansicht,

Claims

-7 * ΠΑ nr-i ι OiIx '

Schutsansprüehe

sas:

1». Rotationskolbenmaschine, insbesondere Drehkolben- oder Kreiskolbenbrennkraftmasehine, "bei welcher der Kolben in seiner Hüllkurvenfläche mit Scheitelkanten versehen ist, mit denen er die Arbeitsraum der Maschine gegen die Xnnenbegrensungsfläehe des UmschlielBungskörpers abdichtet und wobei im Bereich der Scheitelkanten "besondere Diehtä-eiaente vorgesehen sind, gekennzeichnet durch Dichtleisten» die über die ganze Breite des Kolbens verlaufen und die auf ihrer von der Innenbegrensungsflache des Umschließungskörpers abgewandten Seite in einer halbkreisförmigen Passung gelagert sind·

2· iLotationskolbemaascMn© nach Anspruch 1, dadurch gekenn* zeichnet, daß die Lagerung der Dichtleiste» in im Kolben geführ-» ten Druckleisten erfolgt..

3·. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadureh gekennzeichnet, daß die Druckleisten vomKolbenlnneren her durch federn belastet sind,

4» Rotationskolbenmaschine nach dea Ansprüchen 1 bis 3, da» durch gekennzeichnet, daB in den Kopfenden der Druckleisten ^ichtleisten geführt sind, die gegen die Seitenteile der Eota* tionskolbenmasahiiiö abdichten und an welche die seitlichen öaödichtungen des ICölbens anschlieBen.

5· lotationskolbenmasohine nach den Ansprüchen 1 bis 4» kennseicimet durch swei ineinander gelegte Siehtleisten» von denen die eine in der Drehrichtung des Kolbens gesehen und äie andere entgegen der Drehrichtung.des Kolbens gesehen, mit einer an der Innenbegrenaungsflache des Umschließungskörpers anliegen den plattenartigen Verbreiterung versehen i

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6» Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennseiehnet, daß die plattenartige Verbreiterung sich nur über einen Seil der län^e der Dichtleiste!! erstreckt»

7* Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennseichnet durch eine zwischen Dichtleiste und Druckleiste angeordnete federnde Beilage, die in einer Druckwanne liegt, die ihrerseits mit einer halbkreisförmigen Passung in der Druckleiste gelagert ist.

8· Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7r dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste durch mittige Anschlagstifte oder Anschlagleisten gesichert ist.

9. Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß an den Kopfenden der Druckleisten je ein querschnittschwächeiider Schlitz vorgesehen ist, derart, daß sich die Kopfflächen der Druckleisten federnd an die Seitenteile der Rotationekolbeiimaechine anlegen.