DE1961134B1 - Mehrteiliger Kolben fuer innenachsige Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Kolben für innenachsige Rotationskolbenmaschinen mit einem aus zwei Hälften aufgebauten Innenteil und einem den Innenteil umgebenden und die äußere Mantelfläche des Kolbens tragenden Außenteil.
• Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus der USA.-Patentschrift 3 111 884 bekannt.
• Derartige Rotationskolbenmaschinen haben ein das Exzenterlager umschließendes zylindrisches Innenteil, das in einer Achsebene hälftig in zwei Schalen geteilt ist, die von einem Außenmantel, in dem Kühlkanäle angeordnet sind, umschlossen sind. Durch die Längsteilung des Innenteils wird die Montage zwischen zwei seitlichen Anlaufbunden des Exzenters möglich. Darüber hinaus ist die zylindrische Form des Innenteiles so groß gewählt, daß der hierauf zu montierende Außenmantel über die Kurbel, die der Exzenter mit der Welle bildet, auf das Innenteil geschoben werden kann.
• Es ist ferner ein Rotationskolben bekannt (deutsche Patentschrift 1096 696), der aus zwei Hälften besteht, deren Teilebene quer zur Kolbenachse vorzugsweise in der Mittelebene verläuft und die miteinander durch Schweißen oder Löten verbunden sind. Die Nabe des Kolbens ist dabei mit den beiden verschweißten Kolbenhälften durch Preßsitz verbunden. In einer weiteren zweiteiligen Ausführungsform ist die Nabe mit einer Hälfte einteilig ausgeführt.
• Beide Kolbenhälften sind auch hier miteinander verschweißt oder verlötet. Dieser mehrteilige, geschweißte oder gelötete Kolben bedingt bei Rotationskolbenbrennkraftmaschinen mit Steuerung des Gaswechsels durch Kanäle und Schlitze im Kolben ein sehr verwickeltes Guß stück, das mit zunehmendem Breiten-Durchmesser-Verhältnis noch komplizierter wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben aus mehreren, einfach herzustellenden Teilen so zu gestalten, daß die Teile durch Pressen und/oder Schweißen zusammengesetzt werden können und dabei Kanäle für das Kühlmittel gebildet werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieInnenteile an ihren gegeneinandergerichteten flächen ineinandergreifende axiale Vorsprünge bzw. Nuten aufweisen.
• Diese mit einem Abstand auf einer zylindrischen Nabe angeordneten beiden Innenteile bewirken, daß die Vorsprünge und Nuten Kanäle begrenzen, die zur Zuführung des Kühlmittels dienen. In weiterer Ausgestaltung sind im Innenteil des Kolbens Kanäle für den Gaswechsel angeordnet, die von der Stirnseite zum Kolbenaußenmantel verlaufen. Lediglich durch diese durch die Abstände der Innenteile gebildeten Kanäle für das Kühlmittel ergeben sich einfachere Gußteile, die hinsichtlich des Werkstoffes an die Betriebsbedingungen der einzelnen Elemente angepaßt werden können. Die zylindrische Form der einzelnen Teile erlaubt bei sehr großen Genauigkeiten eine wirtschaftliche Fertigung.
• Für das Merkmal des Patentanspruches 3 wird nur in Verbindung mit dem Merkmal des Patentanspruches 1 oder 2 Schutz begehrt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Abb. 1 einen mehrteiligen Kolben einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit trochoidenförmigem Profil im Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 14 in Abb. 2, Abb. 2 einen Kolben nach Abb. 1 im Längsschnitt entsprechend der Linie II-II in A b b. 1, A b b. 3 einen Kolben nach A b b. 1 im Längsschnitt entsprechend der Linie III-III in A b b. 1, Ab b. 4 einen Kolben von der Stirnseite und A b b. 5 die Abwicklung eines kreisförmigen Schnittes durch die Innenschalen des Kolbens entsprechend der Linie V in Abb. 4.
• In Abb. 1 ist um eine Nabe 1 ein aus zwei Hälften bestehender Innenteil 2, 3 eines Kolbens angeordnet, der von einem Kolbenaußenmantel 4 umgeben ist. Die Verbindung dieser Teile erfolgt durch Längs- oder Querpreßsitz und/oder durch Schutzgaslötung oder Elektronenstrahlschweißung. Aus Abb. 4 sind die kreisförmigen Paßflächen 8 und 9 der Bauelemente ersichtlich, - die eine sehr einfache Herstellung ermöglichenaund gleichzeitig die Verwendung verschiedener Werkstoffe je nach Funktion und Anforderung an das Teil zulassen. Diese verschiedenen Werkstoffe können beispielsweise besonders hitzebeständige Werkstoffe für die Auslaßkanäle oder solche mit besonderen Gleiteigenschaften zur Aufnahme oder Anlage von Dichtelementen oder solche mit besonders geringer Wärmedehnung für die Nabe usw. sein.
• Wie aus A b b. 2 und 5 ersichtlich, greifen die beiden Innenteile 2, 3 durch ihre besondere Formgebung axial ineinander und sind mit Abstand so auf der Nabe befestigt, daß von ihnen ein Kanal 5 für das Kühlmittel gebildet wird und so die heißen Auslaßkanäle 6 gekühlt werden. Der Zu- und Abfluß des Kühlmittels erfolgt von der Nabe aus durch die Kanäle 11 und 12. Um das Kühlmittel an die besonders heißen Kolbenaußenmantelflächen zu führen, sind innerhalb der achsfernen Zonen Füllkörper7 angeordnet.
• A b b. 3 zeigt den Verlauf der EinlaßkanälelO und der Auslaßkanäle 6 vomKolbenaußenmantel zur Stirnseite des Kolbens.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mehrteiliger Kolben für innenachsige Rotationskolbenmaschinen mit einem aus zwei Hälften aufgebauten Innenteil und einem den Innenteil umgebenden und die äußere Mantelfläche des Kolbens tragenden Außenteil, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die Innenteile (2 und 3) an ihren gegeneinandergerichteten Flächen ineinandergreifende axiale Vorsprünge bzw. Nuten aufweisen.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Yorsprünge und Nuten Kanäle für das Kühlmitte (5) begrenzen.

3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenteil (2, 3) des Kolbens Einlaß- (10) und Auslaßkanäle (6) für den Gaswechsel angeordnet sind, die von der Stirnseite zum Kolbenaußenmantel (4) verlaufen.