DE2232997C2

DE2232997C2 - Kolbeneckdichtung für Rotationskolbenmaschinen

Info

Publication number: DE2232997C2
Application number: DE19722232997
Authority: DE
Inventors: Dankwart 8990 Lindau Eiermann
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Wankel GmbH
Current assignee: Wankel GmbH
Priority date: 1972-07-05
Filing date: 1972-07-05
Publication date: 1983-03-24
Also published as: JPS5712843B2; GB1380666A; JPS4963810A; FR2191615A5; DE2232997A1; SU638276A3; IT992593B

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Druckmedium arbeitende Rotationskolbenmaschine mit Schlupfeingriff, deren Gehäuse aus einem Mantel mit epitrochoidaler Innenwandung und zwei Seitenteilen besteht, wovon mindestens ein Seitenteil eine Einlaßsteueröffnung hat und die von einer Exzenterwelle durchsetzt sind, auf der ein mehreckiger Kolben drehbar gelagert ist, der Dichtleisten, Dichtbolzen und Dichtstreifen aufweist.

Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus der FR-PS 20 89 933 bekannt.

Es ist wünschenswert, daß der Querschnitt der Einlaßsteueröffnung der Maschine möglichst groß ist, um eine rasche und vollständige Füllung der Arbeitskammer zu erreichen, d. h. bei Aufladung einer Kraftmaschine oder bei einem mehrstufigen Kompressor die Strömungswiderstände für das im verdichteten Zustand zu überschiebende Arbeitsmittel verringern. Es besteht jedoch bei größeren Abmessungen der Einlaßöffnung die Gefahr, daß die durch Federwirkung gegen die Seitenwand gedrückten axialen Abdichtungselemente beim Überschleifen der Einlaßöffnung an deren Kanten anschlagen oder in sie hineinfallen, wenn sie kleinere Abmessung haben, wie dies z. B. bei Dichtbolzen der Fall ist.

Bei Maschinen eingangs genannter Gattung, bei denen das Arbeltsmittel unter Druck über die Einlaßsteueröffnung in die Ansaugkammer eintritt, gelangt jedoch bei derartigen Dichtungsanordnungen der Druck beim Überfahren der Einlaßsteueröffnung durch die axiale Gasdichtung hinter diese. Die dadurch sich ergebenden Druckschwingungen im Raum zwischen der axialen Gasdichtung und der Innendichtung belasten die letztere in unzulässiger Weise und können zudem zu Taumelbeweeungen des Kolbens führen.

In der US-PS 31 93 188 wurde vorgeschlagen, zwischen den Dichtleisten und einem kreisförmigen axialen Gasdichtungsring diese verbindende, in radialer Richtung verlaufende Dichtelemente vorzusehen. Hierdurch kann im Bereich der Kolbenecke der axiale Gasdichtungsring verhältnismäßig weit nach innen verlegt werden, so daß er auch eine Einlaßsteueröffnung größeren Querschnittes nicht überschleifen würde. Gefahr des Anschlagens oder Hineinfallens von Dichtbolzen oder Eckstücken der Dichtleisten kann damit vermieden werden, da auf Dichtbolzen verzichtet wird, die Eckstücke aber von den als Verbindungsleisien wirksamen Dichtelementen gebildet werden, die somit langer als der Querschnitt der Steueröffnung sein können. Der Gasdichtungsring wird jedoch von dem in der jeweiligen Arbeitskammer bestehenden Druck radial nach innen von dem inneren Ende der radial verlaufenden Verbindungsleiste weggedrückt. Es entsteht dabei eine zu einem untragbaren Leistungsabfall der Maschine führende Undichtigkeit.

US-PS 32 69 369 beschreibt eine Dichtleiste, deren Längsebene einen Winkel zur von der entsprechenden Kolben<;cke zur Kolbenachse gehenden Radialebene bildet, derart, daß die Dichtleiste in Kolbendrehrichtung geneigt 1st. Dichtbolzen und Dichtstreifen sind dabei so nah, wie dies technisch möglich ist, radial nach außen gerückt. Durch diese Dichtleistenstellung sollte die Rattermarkenbildung vermieden werden. Die Dichtleiste schlägt bei dieser Anordnung in der Phase höchsten Druckes in einem sehr flachen Winkel gegen die Mantellaufbahn. Einfluß auf die Ausgestaltung der Seiteneinlaßsteueröffnung kann diese Dichtleistenanordnung allerdings nicht haben, da Dichtleiste und Dichtbolzen auf einer Laufbahn gleiten müssen, die nicht von der Seitenelnlaßsteueröffnung unterschnitten wird. Bei diesen Anordnungen konnte die Seiteneinlaßsteueröffnung nicht weiter vergrößert werden, vor allem nicht radial nach außen, was an sich am effektivsten wäre, und einem raschen Ladevorgang, wie er vor allem bei höheren Drehzahlen notwendig wäre, stehen Strömungsbehinderungen im Einlaßquerschnitt entgegen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Ladefaktor bei Rotationskolbenmaschinen der eingangs genannten Art zu erhöhen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die eingangs genannte Maschine folgende Merkmale aufweist:

a) Dichtstrelfen und Dichtbolzen sind soweit radial nach innen versetzt, daß ihre Schleifbahnen radial innerhalb der Einlaßsleueröffnung(en) liegen;

b) die Eckteile der Dichtleisten weisen einen bis zu den entsprechenden Dichtbolzen reichenden Schenkel auf, der in dichtender Anlage an der Wandung des Seitenteils gehalten ist.

c) die Dichtleisten und ihre Eckteile aufnehmenden Nuten sind unter einem Winkel zur von der betreffenden Kolbenecke zur Kolbenachse gehenden Radialebene In Drehrichtung geneigt angeordnet.

In Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß der Raum hinter den Dichtbolzen durch eine Gasführungsnut mit dem Raum der Nut des Schenkels des Eckteils In Verbindung steht. Hierdurch wird

der Raum hinter dem Dichtbolzen mit dem erforderlichen Anpreßdruck beaufschlagt.

Da der Schenkel des Eckteils die Einlaßsteueröffnung überschleift, könnte der Druck des Arbeitsmittels über dessen Nut und eine durchgefräste Radialnut im Dicht- s bolzen in den Raum zwischen Gasdichtung (Dichtstreifen) und Innendichtung gelangen. Um dies zu verhindern, wird vorgeschlagen, diese Radialnut durch einen im Dichtbolzen konzentrisch angeordneten Verschlußbolzen abzuschließen.

Die Leist?nnut und die Nut für den Schenkel des Eckteils können mit einer einzigen L-förmigen oder bei beiderseitiger Anordnung mit einer U-förmigen Werkzeugbewegung ausgefräst werden, so daß kein zusätzlicher Herstellungsaufwand für die Anwendung der Erfindung i< notwendig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht der Kolbenstirnfl'iche mit der erfindungsgemäöen Dichtungsanordnung,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung H-H in Fig. 1.

Das Eckteil 1 der Dichtleiste 2 (Fig. 1 und 2) weist einen verlängerten Schenkel 3 auf, der in einer Nut 4 in der Kolbenstirnwand 5 angeordnet ist. Diese Nut ist um 2> einen Winkel vor, etwa 30 Grad gegenüber der Radialebene 6 verdreht. Der Dichtstreifen 7 ist nach innen radial zurückgesetzt und gibt somit eine Fläche 8 auf der Kolbenstirnwand frei, mit der die seilliche Einlaßsteueröffnung überfahren werden kann, r>hne daß durch diese eintretende, unter Druck stehende Gase hinter den Dichtstreifen 7 oder den Dächtbolzen 9 eindringen können. Bei einem aufgeladenen Motor oder einer zweiten oder weiteren Stufe eines Kompressors, bei denen der Überschub des Arbeitsmittels über die seitliche Einlaßöffnung im Takt des Motors oder für die entsprechende Stufe des Kompressors erfolgt, kann das vordere Ende des Dichtstreifens, wie bei dem nachfolgenden Dichtstreifen 10 dargestellt, an einem zur Kante der zugehörigen Kolbenflanke näheren Punkt an dem Dichtbolzen 9 angreifen, da sie die seitliche Einlaßöffnung Überschrift, so lange diese abgesteuert ist.

Das Eckteil 1 und sein Schenkel 3 werden von der Leistenfeder U angepreßt, die sich auf der um etwa 30 Grad zur axialen Richtung abgeschrägten Auflagefläche 12 abstützt. Dadurch werden die Eckteile sowohl nach der Seitenwand wie in Richtung auf die Mantellaufbahn an die Dichtleiste 2 angepreßt. Der die Schenkel 3 mit den Dichtstreifen 7 und 10 verbindende Dichtbolzen 9 ist zusammen mit der Nut 4 des Schenkels 3 in radialer Richtung durchgefräst. Diese dadurch im Dichtbolzen gebildete Radialnut 13 ist mit dem Verschlußbolzen 14 abgesperrt, um ein Übertreten des unter Druck stehenden Arbeitsmittels in den Raum zwischen der Außen- und Innendichtung zu verhindern. Eine Gasführungsnut 15 verbindet den Raum 16 hinter dem Dichtbolzen 9 mit dem Raum der Nut 4 des Schenkels 3, um die Funktion des Dichtbolzens zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Druckmedium arbeitende Rotationskolbenmaschine mit Schlupfeingriff, deren Gehäuse aus s einem Mantel mit epitrochoidaler Innenwandung und zwei Seitenteilen besteht, wovon mindestens ein Seitenteil eine Einlaßsteueröffnung hat und die von einer Exzenterwelle durchsetzt sind, auf der ein mehreckiger Kolben drehbar gelagert ist, der Dichtleisten, Dichtbolzen und Dichtstreifen aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmaie:

a) Dichtstreifen (7, 10) und Dichtbolzen (9) sind soweit radial nach innen versetzt, daß ihre Schleifbahnen radial innerhalb der Einlaßsteueröffnung(en) liegen;

b) die Eckteile (1) der Dichtleisten (2) weisen einen bis zu den entsprechenden Dichtbolzen (9) reichenden Schenkel (3) auf, der in dichtender Anlage an der Wandung des Seitenteils gehalten ist.

c) die die Dichtleisten (2) und ihre Eckteile (1, 3) aufnehmenden Nuten sind unter einem Winkel zur von der betreffenden Kolbenecke zur Kolbenachse gehenden Radialebene (6) in Drehrichtung geneigt angeordnet.

2. Kolbeneckdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (16) hinler den Dichtbolzen (9) durch eine Gasführungsnut (15) mit dem Raum der Nut (4) des Schenkels (3) des Eckteils (1) in Verbindung steht.

3. Kolbeneckdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Dichtbolzen (9) vorgesehene Radialnut (13Ϊ durch einen im Dichtbolzen (9) konzentrisch angeordneten Verschlußbolzen (14) abgeschlossen ist.

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