DE2231604C3 - Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

kennzeichnet, daß das entgegen der Bewegungsrichtung abgestützte Ende der wellenförmigen Andrückfeder (9) im Gleitring (7) abgestützt ist.

4. Innendichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (12,14) im Mitteibereich der Ringnut (8) liegende und radial verlaufende Einschnitte sind.

5. Innendichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tung noch berücksichtigt werden, daß die in die Ausnehmungen einzusetzenden Wellenberge der Andrückfeder etwas anders ausgestaltet werden müßten als die übrigen Wellenberge der Feder, da der Abstand zwisehen dem Nutgrund und dem Gleitring an den Stellen ohne Ausnehmungen geringer ist als an den Stellen mit Aasnehmungen. Dies führte zu einer komplizierten und teueren Ausgestaltung der Andrückfeder.

Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende ίο Aufgabe, bei einer Innendichtung für Kreiskolben-Brennkraftmaschinen den Verschleiß der zwischen dem Nutgrund und dem Gleitring befindlichen Andrückfeder weitgehendst zu verhindern.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die geteilte, wellenförmige Andrückfeder mit ihren Enden in jeweils einer Aussparung des Gleitringes und des Nutgrundes abgestützt ist

Bei der erfindungsgemäßen Innendichtung ist die Andrückfeder ausschließlich mit ihren beiden Enden

3. Innendichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- ₂₀ am Gleitring und am Nutgrund festgelegt. Das eine

Ende der Feder ist dabei in Aussparungen im Gleitring abgestützt, während das andere Ende der Feder in Aus sparungen im Nutgrund festgelegt ist. Die Art und Wei se, mit welcher die Andrückfeder gemäß der Erfindung festgelegt ist, hat die Wirkung einer formschlüssigen Verbindung, welche ein Ausbrechen der Feder aus in rer festgelegten Lage unmöglich macht. Da die An druckfeder der Innendichtung ausschließlich an ihren Enden festgelegt ist, können insbesondere in Umfangs-

Aussparungen (12.14) im Mittelbereich der Ringnut 30 richtung wirkende Stoßbelastungen ohne eine Ände (8) liegende zylindrische Löcher sind. rung der festgelegten Lage der Andrückfeder aufge

nommen und über den gesamten Umfang der Andrück-

feder verteilt werden. Wenn beispielsweise eine in Um

fangsrichtung wirkende Stoßbelastung auftritt, werden die Enden der Andrückfeder entweder ein wenig auf einander zu oder ein wenig voneinander weg bewegt. Durch eine derartige Bewegung ändert sich lediglich die relative Lage der Enden der Andrückfeder zueinan der, jedoch nicht die Lage der Federenden zum Gleitring oder Nutgrund.

Wenn vorzugsweise das entgegen der Bewegungs richtung abgestützte Ende der wellenförmigen An druckfeder im Nutgrund abgestützt ist, werden die Federenden bei einem Auftreten einer Stoßbelastung voneinander entfernt, so daß die Amplituden der wellenförmigen Feder größer und damit die elastischen Vorspannkräfte der Feder verstärkt werden.

Wenn dagegen als weitere Ausgestaltung das entgegen der Bewegungsrichtung abgestützte Ende der wellenförmigen Andrückfeder im Gleitring abgestützt ist, werden die beiden Federenden aufeinander zu bewegt, so daß sich die Amplituden der wellenförmigen Andrückfeder verringern und die elastische Vorspannkraft der Feder vermindert wird.

Eine besonders einfache Bearbeitung des Nutgrundes läßt sich dadurch erzielen, daß die Aussparungen im Mittelbereich der Ringnut liegende und radial verlaufende Einschnitte sind.

Eine besonders rasche Bearbeitung des Nutgrundes wird dann möglich, wenn die Aussparungen im Mittelbereich der Ringnut liegende zylindrische Löcher sind.

Im nachstehenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Innendichtung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einer Innendichtung,

F i g. 2 eine Vorderansicht längs der Linie II-1I in Fig. 1,

Die Erfindung betrifft eine Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem aus Mantel und Seitenteilen bestehenden Gehäuse und mit einem im Gehäuse sich drehenden Kolben, in dessen Stirnwänden Ringnuten zur Aufnahme jeweils einer geteilten, wellenförmigen Andrückfeder und eines Gleitringes vorgesehen sind, die beide gegen eine Relativbewegung zueinander gesichert sind.

Eine derartige Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine ist aus der DT-OS 1 956 212 bekannt.

Bei einer derartigen Innendichtung hat man den vorzeitigen Verschleiß der den Gleitring gegen die Seitenteile vorspannenden Feder dadurch zu verhindern gesucht, daß man die Andrückfeder und den Gleitring gegen eine Relativbewegung zueinander gesichert hat. Diese Sicherung besteht darin, daß von der wellenförmigen Andrückfeder ein Wellenberg in eine entsprechende Ausnehmung im Gleitring eingelagert ist.

Bei dieser bekannten Innendichtung ist jedoch die Andrückfeder nicht durch besondere Maßnahmen in der stirnseitigen Ringnut des Kolbens verankert. Wenn nun der Gleitring in einem dichten Reibeingriff mit den Seitenteilen der Kreiskolben-Brennkraftmaschine steht, entstehen große, in bmfangsrichtung des Gleitringes wirkende Kräfte, welche den Gleitring zusammen mit der Andrückfeder gegen den Kolben verdrehen. Die Andrückfeder wird somit durch die Gleitbewegung auf dem Nutgrund einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt, der zu einem vorzeitigen Bruch der Andrückfeder und damit zu einer Undichtigkeit der Innendichtung führen kann.

Zudem müßte bei der bekannten Sicherungsvorrich-

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine für die Innendichtung verwendete wellenförmige Andrückfeder,

F i g. 4 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie IV-IV in F i g. 2 mit der Darstellung einer Ausführungsform,

Fig.5 einen der Fig.4 ähnlichen Querschnitt mit der Darstellung einer anderen Ausfüh^angsform,

F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie Vl-VI in F ι g. 4.

Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie VIl-VH in ic F ig. 4,

F i g. 8 eiiufl der F i g. 4 ähnlichen Querschnitt mit der Darstellung einer weiteren Ausführungsform und

F i g. 9 eine Draufsicht auf die der Andrückfeder zugekehrte Seite des Gleitringes.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kreiskolben-Brennkraftmaschine weist ein Gehäuse 1 mit einem Mantel 2 und zwei Seitenteilen 3 auf. Ein Kolben 4 führt im Gehäuse 1 eine Planetenbewegung aus. Der Kolben 4 hat drei Ecken, an denen jeweik eine Eckendichtung 5 vorgesehen ist. Der Kolben weist an seinen beiden Stirnseiten bogenförmige Dichtstreifen 6 und als Innendichtung einen ringförmigen Gleitring 7 auf.

Der Gleitring 7 (F i g. 3) dient als Abdichtung gegen das öl, das zur Kühlung des Kolbens herangezogen wird. Der Gleitring 7 ist in eine Ringnut 8 auf der Stirnseite des Kolbens eingesetzt Auf dem Grund der Ringnut 8 ist eine wellenförmige Ringfeder als Andrückfeder 9 abgestützt, welche den Gleitring 7 in axialer Richtung verschiebt und gegen das Seitenteil 3 drückt. Der Gleitring 7 weist einen O-Ring 10 auf, der an sei/iem Innenumfang eingelassen ist. Der Gleitring 7 besitzt ferner an seiner dem Nutgrund 13 zugekehrten Stirnfläche 11 eine Aussparung 12, in die ein Ende der geteilten, wellenförmigen Andrückfeder 9 eingreift. Am Nutgrund 13 der Ringnut 8 ist ebenfalls eine Aussparung 14 vorgesehen, in welche das andere Ende der Andrückfeder 9 eingreift. Da die Andrückfeder 9 mit ihrem einen Ende in der Aussparung 12 des Gleitringes 7 und mit ihrem anderen Ende in der Aussparung 14 im Nutgrund 13 des Kolbens 4 festgelegt ist, ist eine Relativbewegung der Andrückfeder 9 gegen den Gleitring 7 und den Kolben 4 in Umfangsrichtung verhindert. Die And ickfeder 9 ist also nur an zwei Stellen festgelegt bzw. bi 'stigt, wovon die eine Stelle am Glei'-mg und die andere Stelle am Kolben liegt.

Wenn sich der Kolben 4 in Richtung des Pfeiles A dreht, hat der Gleitring 7 auf Grund des gleitenden Reibeingriffes mit dem Seitenteil 3 das Bestreben, sich in Richtung des Pfeiles B zu drehen. Der Gleitring 7 wird jedoch durch die wellenförmige Feder 9 zusammen mit dem Kolben 4 in Richtung des Pfeiles A bewegt. Wenn auf den Gleitring 7 in Umfangsrichtung verlaufende Stoßbelastungen ausgeübt werden, werden die beiden Federenden aufeinander zu oder voneinander weg bewegt, so daß sich die wellenförmige Andrückfeder 9 in radialer Richtung ausdehnt oder zusammenzieht. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die wellenförmige Andrückfeder 9 bei einem Auftreten von Stoßbelastungen ihre Umfangslänge ändert. Wenn sich die Umfangslänge der wellenförmigen Andrückfeder 9 ändert, ändern sich auch die Amplituden der Wellungen der Feder 9. Bei einem Verkürzen der Umfangslänge der Feder 9 bzw. bei einem Auseinanderrücken der beiden Federenden nehmen die Amplituden der Wellungen der Feder zu, wodurch die elast»sche Vorspannkraft der Feder in axialer Richtung zunimmt Bei einer Zunahme der Umfangslänge der Feder bzw. bei einem Zusammenrücken der Federenden vermindert sicii die Amplitudenhöhe der Feder, so daß die elastische Vorspannkraft der Feder in Axialrichtung abnimmt

Ob die elastische Vorspannkrait der Feder in axialer Richtung bei einem Auftreten einer in Umfangsrichtung wirkenden Stoßbelastung zunehmen oder abnehmen soll, kann durch die Art der Verankerung der Federenden gewählt werden. Wenn die Feder 9 entsprechend der Darstellung in F i g. 4 angeordnet ist, das heißt, wenn das entgegen der Bewegungsrichtung abgestützte Ende der Andrückfeder 9 in der Aussparung 14 des Nutgrundes 13 eingelassen ist, werden die beiden Federenden voneinander entfernt, so daß die Feder 9 in Umfangsrichtung zusammengedrückt wird und die Amplitudenhöhe der wellenförmigen Feder zunimmt. Dies führt zu einer Erhöhung der elastischen Vorspannkraft der Feder in Axialrichtung.

Wenn dagegen die Feder 9 entsprechend der Darstellung in F i g. 5 angeordnet ist, das heißt, wenn das entgegen der Bewegungsrichtung abgestützte Ende der Andrückfeder in der Aussparung 12 des Gleitringes 7 eingelassen ist, bewegen sich die beiden Federenden aufeinander zu, so daß die ringförmige Feder 9 auseinandergezogen wird und die Amplituden der Wellen abnehmen, wodurch die elastische Vorspannkraft der Feder in axialer Richtung vermindert wird.

Die Frage, ob die Andrückfeder 9 gemäß der F i g. 4 oder gemäß der F i g. 5 befestigt werden soll, hängt von den jeweiligen Anforderungen an die Innendichtung ab. Diese Anforderungen ändern sich in Abhängigkeit von der Form des Lippenteiles des Gleitringes 7, vom Material des Gleitringes 7 und der Seitenteile 3 sowie von der Form und der Charaktenstika der Feder 9.

Wie aus den F i g. 6 und 7 hervorgeht, ist die Aussparung 12 auf der dem Nutgrund 13 gegenüberliegenden Seite des Gleitringes 7 eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut mit einer konstanten Tiefe und angemessenen Breite. Es kann eine Mehrzahl von Aussparungen 12 längs des Gleitringes 7 in angemessenen Abständen vorgesehen sein. Wie aus F i g. 8 hervorgeht, kann die Aussparung 14 im Nutgrund 13 ein zylindrisches Loch sein, welches in axialer Richtung des Kolbens offen ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht wird eine relative Gleitbewegung zwischen dem ringförmigen Gleitring 7 und dem Kolben 4 in Umfangsrichtung dadurch verhindert, daß die den Gleitring 7 axial vorspannende Feder 9 in Umfangsrichtung an zwei Stellen festgelegt ist, wobei die eine Stelle am Gleitring und die andere Stelle am Kolben liegt Auf den Gleitring 7 einwirkende Stöße werden dadurch aufgenommen, daß die Elastizität der Feder ausgenutzt wird. Hierdurch ist nicht nur der Abrieb oder die Abnutzung des Gleitringes 7 und des O-Ringes verhindert, sondern es wird auch vermieden, daß der Gleitring bricht, so daß über eine vergleichsweise lange Betriebszeit überlegene Abdichtungseigenschaften aufrechterhalten werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem aus Mantel und Seitenteilen bestehenden Gehäuse und mit einem im Gehäuse sich drehenden Kolben, in dessen Stirnwänden Ringnuten zur Aufnahme jeweils einer geteilten, wellenförmigen Andrückfeder und eines Gleitringes vorgesehen sind, die beide gegen eine Relativbewegung zueinander gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilte, wellenförmige Andrückfeder (9) mit ihren Enden in jeweils einer Aussparung (ti, 14) des Gleitringes (7) und des Nutgrundes (13) abgestützt ist.

2. Innendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entgegen der Bewegungsrichtung abgestützte Ende der 'vellenförmigen Andrückfeder (S) im Nutgrund (13) abgestützt ist