DE2305375C3

DE2305375C3 - Inner seal for rotary piston internal combustion engines in trochoid design

Info

Publication number: DE2305375C3
Application number: DE19732305375
Authority: DE
Inventors: Konrad 7107 Neckargartach Lummerzheim; Max 7101 Obereisesheim Ruf; Gottlieb Dr.-Ing. 7106 Neuenstadt Wilmers
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Wankel GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1973-02-03
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2305375B2; DE2305375A1; JPS5346403Y2; JPS49122205U

Description

Die Erfindung betrifft eine Innendichtung für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in Trochoidenbauart, deren Gehäuse aus zwei Seitenteilen und einem mehrbogigen Mantel besteht, in welchem ein auf einem Exzenter drehbar gelagerter mehreckiger Kolben angeordnet ist, welcher in .seinen Stirnwänden konzentrisch mindestens eine Nut mit jeweils einem federbeaufschlagten ölabstreifring mit L-förmigem Querschnitt aufweist, der einen elastischen Dichtring mit C-förmigem Querschnitt aufnimmt, der aus federndem metallischen Werkstoff besteht und in dichtender Anlage einerseits an einer Nutflanke und andererseits an dem dieser gegenüberliegenden Schenkel des L-förmigen ölabstreifringes steht.The invention relates to an inner seal for rotary piston internal combustion engines of the trochoid design, whose housing consists of two side parts and a multi-arched jacket, in which one on one Eccentric rotatably mounted polygonal piston is arranged, which is concentric in .seinen end walls at least one groove, each with a spring-loaded oil control ring with an L-shaped cross section has, which receives an elastic sealing ring with a C-shaped cross-section, which is made of resilient metallic Material consists and in a sealing system on the one hand on a groove flank and on the other hand on the this opposite leg of the L-shaped oil control ring is.

Eine derartige Innendichtung ist in dem Patent 21 03 130 beschrieben.Such an inner seal is described in patent 21 03 130.

Bei der Ausführung einer Innendichtung gemäß dem Patent 2i 03 130 wird zur axiaien Andruckung gegen die Gehäusesei'snwand ein Wellenfederring verwendet, der sich einerseits am Grund der Ringnut und andererseits am ölabstreifring abstützt. Die Axialbewegung des ölabstreifringes hat eine Gleitbewegung des C-förmigen Dichtringes gegenüber der Nutwand und/oder gegenüber dem ölabstreifring zur Folge, die aber erst nach Überwindung der Haftreibung eintreten kann, so daß eine ständige Anlage des ölabstreifringes an der Gehäuseseitenwand nicht gewährleistet ist. Durch die Gleitbewegung des C-förmigen Dichtringes ist auch die Mitnahme des ölabstreifringes ohne Drehbewegung relativ zum Kolben in Frage gestellt.In the execution of an inner seal according to the patent 2i 03 130 is for axial pressure against the Housing inner wall uses a wave spring washer, which is located on the one hand at the base of the ring groove and on the other hand, is supported on the oil control ring. The axial movement of the oil control ring has a sliding movement of the C-shaped sealing ring against the groove wall and / or against the oil control ring result in the but can only occur after overcoming the static friction, so that a constant contact of the oil control ring on the housing side wall is not guaranteed. Due to the sliding movement of the C-shaped sealing ring the entrainment of the oil control ring without rotating movement relative to the piston is also called into question.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Rotationskolbenmaschine obengenannter Art eine Innendichtung zu schaffen, deren ölabstreifring auch bei hochfrequenten Axialbewegungen des Kolbens relativ zum Gehäuse ständig an der Gehäuseseitenwand anliegt
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurchThe invention is based on the object of creating an inner seal for a rotary piston machine of the type mentioned above, the oil control ring of which rests constantly on the housing side wall even with high-frequency axial movements of the piston relative to the housing
According to the invention, the object set is thereby achieved

S solved that the C-shaped sealing ring is below Bias in the axial direction with its ends or

in der Nähe seiner Enden einerseits am ölabstreifring und andererseits an einer Nutflanke abstütztnear its ends on the one hand on the oil control ring and on the other hand is supported on a groove flank

In the proposal according to the invention, the can

ίο üblicherweise zwischen ölabstreifring und Nutgrund wirkende Wellenfederring wegfallen, da der C-förmige Dichtring sowohl die Funktion des Feder- als auch des Dichtelementes übernehmen kann. Die notwendige, auf den ölabstreifring einwirkende axiale Federkraft kann durch die walkartige Verformbarkeit des C-förmigen Dichtringes erzeugt werden, wobei der Dichtring einen ausreichend großen Federweg gewährleistet Durch diese Lösung kann aber auch eine Gleitbewegung zwischen dem C-förmigen Dichtring und der Nutflankeίο usually between the oil control ring and the groove base acting wave spring washer are omitted, since the C-shaped sealing ring both the function of the spring and the Sealing element can take over. The necessary axial spring force acting on the oil control ring can can be generated by the roll-like deformability of the C-shaped sealing ring, the sealing ring a Sufficiently large spring deflection is guaranteed. This solution also allows a sliding movement between the C-shaped sealing ring and the groove flank

bzw. dem ölabstreifring vermieden werden, so daß der ölabstreifring ohne vorherige Oberwindung einer Reibkraft relativ zum Kolben axial beweglich ist und in ständiger Anlage an der Gehäuseseitenwand verbleibt Gleichzeitig kann eine Drehbewegung des ölabstreif-or the oil control ring can be avoided, so that the Oil control ring is axially movable relative to the piston without having to overcome a frictional force beforehand and in remains in constant contact with the housing side wall. At the same time, a rotary movement of the oil control

2s ringes relativ zum Kolben verhindert werden.2s ring relative to the piston can be prevented.

Eine Erhöhung der Abdichtung zwischen dem Kolben und der Gehäuseseiteowand kann vorzugsweise dadurch erzielt werden, daß in beiden Stirnwänden des Kolbens jeweils zwei konzentrische Ringnuten mitThis can preferably increase the seal between the piston and the housing side wall be achieved that in each of the two end walls of the piston with two concentric annular grooves

jeweils einem ölabstreifring vorgesehen sind, wobei dieeach one oil control ring are provided, wherein the

C-shaped sealing rings on the adjacent flanks

beider Nuten anliegen oder sich an diesen axial abstützen.both grooves are in contact or axially supported on them.

Two embodiments of the invention are shown in

Zeichnung dargestellt, die wie folgt beschrieben wird. Sie zeigt inDrawing, which is described as follows. She shows in

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Kolbenstirnwand und eine erfindungsgemäße Innendichtung in einer ersten Ausführung, undF i g. 1 shows a section through a piston end wall and an inner seal according to the invention in a first Execution, and

Fig.2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 mit einer Innendichtung in einer zweiten Ausführungsform.2 shows a section similar to FIG. 1 with an inner seal in a second embodiment.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der mit 1 eine Kolbenstirnwand bezeichnet ist, deren Kolbenstirnseite 2 mit der Gehäuseseitenwand 3 des benachbarten Gehäuseseitenteils 4 einen Ringraum 5 begrenzt. In der Kolberistimseite 2 sind zwei RingnutenReference is first made to FIG. 1, in which 1 with a piston end wall is designated, the piston end face 2 with the housing side wall 3 of the adjacent housing side part 4 defines an annular space 5. In the Kolberistimseite 2 there are two ring grooves

6 und 6' vorgesehen, in denen je ein ölabstreifring 7 bzw. T axialbeweglich eingesetzt ist. Der ölabstreifring6 and 6 'are provided, in each of which an oil control ring 7 or T is inserted so as to be axially movable. The oil control ring

7 bzw. T wird durch- je einen unter Vorspannung eingesetzten C-förmigen Dichtring 8 axial an die Gehäuseseitenwand 3 angedrückt, um das Übertreten von Kühl- oder Schmiermitteln aus dem Raum 9 radial innerhalb des ölabstreifringes 7 in den Ringraum 5 und von dort in die Arbeitskammer zu verhindern.7 or T is pressed axially against the housing side wall 3 by a C-shaped sealing ring 8 inserted under bias, in order to prevent coolants or lubricants from flowing out of the space 9 radially inside the oil control ring 7 into the annular space 5 and from there into the Prevent working chamber.

Der C-förmige Dichtring 8 liegt mit radialer Vorspannung dichtend einerseits an der radial inneren Nutzflanke 6a bzw. der radial äußeren Nutflanke 6a'und andererseits an der inneren Umfangsfläche 7a des ölabstreifringes 7 bzw. der äußeren Umfangsfläche 7a'The C-shaped sealing ring 8 lies sealingly with radial prestress on the one hand on the radially inner useful flank 6a or the radially outer groove flank 6a ' and on the other hand on the inner circumferential surface 7a of the oil control ring 7 or the outer circumferential surface 7a'

des ölabstreifringes T an. Jeder C-förmige Dichtring 8 stützt sich mit seinem Ende 11 axial an einem Bund 12 bzw. 12' in der Ringnut 6 bzw. 6' ab und greift nahe seinem anderen Ende Ha in eine muldenförmige Eindrehung 10 bzw. 10' in der betreffenden Umfangsflä-of the oil control ring T. Each C-shaped sealing ring 8 is supported with its end 11 axially on a collar 12 or 12 'in the annular groove 6 or 6' and engages near its other end Ha in a trough-shaped recess 10 or 10 'in the relevant peripheral surface -

ehe 7a, 7a'des ölabstreifringes 7, T ein, wodurch auch an dieser Stelle eine axiale Abstützung des C-förmigen Dichtringes 8 erfolgt. Der Schlitz 13 des C-förmigen Dichtringes weist in diesem Fall in Richtung auf denbefore 7a, 7a 'of the oil control ring 7, T , whereby an axial support of the C-shaped sealing ring 8 also takes place at this point. The slot 13 of the C-shaped sealing ring points in this case in the direction of the

Base of the annular groove 6 or 6 '.

Der C-förmige Dichtring 8 bildet eine Dichtung zwischen dem ölabstreifring 7 bzw. T und dem Kolben, wodurch ein Übertreten des abzudichtenden Mediums hinter den ölabstreifringen 7, T und durch die Ringnuten 6, 6' hindurch vermieden wird. Die C-förmigen Dichtringe S wirken auf Grund ihrer axialen Abstützung einerseits an den Bunden 12, 12' und andererseits an den ölabstreifringen 7, T als Federelemente, welche durch elastische Verformung die ölabstreifringe 7, T an die Gehäuseseitenwand andrücken. Bei einer Axialbewegung der ölabstreifringe 7, T relativ zum Kolben findet keine gleitende Reibung zwischen den C-förmigen Dichtringen 8 und den Nutflanken 6a bzw. 6a' oder zwischen den C-förmigen Dichtringen 8 und den Umfangsfiächen 7a bzw. 7a' der ölabstreifringe statt. Dadurch ist gewährleistet, daß unabhängig von Veränderungen des Abstandes zwischen der Kolbenstirnseite 2 und der Gehäuseseitenwand 3 die Anlage der Ölabstreifringe an die Gehäuseseitenwand 3 bestehen bleibt. Darüber hinaus ist die Mitnahme der ölabstreifringe dur%h den Kolben über die C-förmigen Dichtringe 8 in Umfangsrichtung ohne zusätzliche Verdrehsicherung gewährleistet, da die radiale Vorspannung der C-förmigen Dichtringe 8 eine kraftschlüssige Verbindung bildet, so daß auch zu Verschleiß führende Relativbewegungen in Umfangsrichtung zwischen den C-förmigen Dichtringen und den ölabstreifringen sowie den Nutflanken vermieden sind.The C-shaped sealing ring 8 forms a seal between the oil control ring 7 or T and the piston, which prevents the medium to be sealed from crossing behind the oil control rings 7, T and through the annular grooves 6, 6 '. Due to their axial support, the C-shaped sealing rings S act on the one hand on the collars 12, 12 'and on the other hand on the oil control rings 7, T as spring elements which, through elastic deformation, press the oil control rings 7, T against the side wall of the housing. With an axial movement of the oil control rings 7, T relative to the piston, there is no sliding friction between the C-shaped sealing rings 8 and the groove flanks 6a or 6a 'or between the C-shaped sealing rings 8 and the peripheral surfaces 7a or 7a' of the oil control rings. This ensures that regardless of changes in the distance between the piston end face 2 and the housing side wall 3, the oil control rings remain in contact with the housing side wall 3. In addition, the oil control rings are carried along by the piston via the C-shaped sealing rings 8 in the circumferential direction without additional anti-twist protection, since the radial pretensioning of the C-shaped sealing rings 8 forms a non-positive connection so that relative movements in the circumferential direction that lead to wear between the C-shaped sealing rings and the oil control rings and the groove flanks are avoided.

Der C-förmige Dichtring 8 wird in die muldenförmige Eindrehung 10 bzw. 10' eingedrückt, wobei die Enden U, Ha des C-förmigen Dichtringes 8 in einer Ebene liegen. Dann werden die Enden 11, 11a plan abgeschliffen, bis der Abstand des Endes 11 von der Abstreifkante des ölabstreifringes ein solches Maß hat, daß der C-förmige Dichtring 8 im eingebauten Zustand den gewünschten Anpreßdruck liefert.The C-shaped sealing ring 8 is pressed into the trough-shaped recess 10 or 10 ', the ends U, Ha of the C-shaped sealing ring 8 lie in one plane. Then the ends 11, 11a are flat sanded down until the distance between the end 11 and the wiping edge of the oil control ring is such a dimension, that the C-shaped sealing ring 8 provides the desired contact pressure when installed.

In Fig.2 wurden für gleiche oder gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 verwendet. Abweichend von der Ausführung gemäß Fig. 1 greifen die C-förmigen Dichtringe 8 nahe ihrer Enden 11a dichtend in muldenförmigen Eindrehungen 14 bzw. 14' in den radial inneren bzw. äußeren Nutflanken 15a bzw. 15a'ein, und sie stützen sich dadurch in axialer Richtung an dieser Nutflanke ab, während ihre anderen Enden 11 sich jeweils an einer radial verlaufenden Fläche 17 bzw.In Fig.2 were for the same or similar parts the same reference numerals as in FIG. 1 used. In a departure from the embodiment according to FIG the C-shaped sealing rings 8 near their ends 11a sealing in trough-shaped recesses 14 and 14 ' in the radially inner and outer groove flanks 15a and 15a'ein, and they are thereby supported in the axial direction on this groove flank, while its other ends 11 each on a radially extending surface 17 or

ίο 17' der ölabstreifringe 16, 16' abstützen. Dabei liegen die C-förmigen Dichtringe 8 unter radialer Vorspannung dichtend an der inneren bzw. äußeren Umfangsfläche 16a bzw. 16a' an, wodurch — wie bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 1 — eine kraftschlüssige Verbindung und somit eine Verdrehsicherung gebildet wird. Der Schlitz 13 jedes C-förmigen Dichtringes 8 ist bei dieser Anordnung axial zur Gehäuseseitenwand 3 gerichtetίο Support 17 'of the oil control rings 16, 16'. Thereby lie the C-shaped sealing rings 8 under radial prestress sealing on the inner or outer circumferential surface 16a or 16a ', whereby - as in the embodiment in FIG. 1 - a force-fit Connection and thus a rotation lock is formed. The slot 13 of each C-shaped sealing ring 8 is in this arrangement directed axially to the housing side wall 3

The mode of operation of the in F i g. 2 shown execution

rung ist die gleiche wie diejenige der F i ρ \. tion is the same as that of F i ρ \.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt Insbesondere kann sich ergeben, daß mit einem ölabstreifring allein eine ausreichende Abdichtung erzielt wird, in welchem Fall vorzugsweise der radial innere ölabstreifring T bzw. 16' weggelassen werden kann.The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. In particular, it can emerge that sufficient sealing is achieved with an oil control ring alone, in which case the radially inner oil control ring T or 16 'can preferably be omitted.

Der C-förmige Dichtring 8 kann an seiner Außenfläche im Bereich seiner Anlagestellen an der Nutflanke bzw. am ölabstreifring mit einer Weicbstoffauflage, beispielsweise aus Zinn, Blei, Kupfer, Silber, Kadmium, Siliconkautschuk oder Fluorcarbonat zur Erzielung einer Mikroabdichtung versehen werden.The C-shaped sealing ring 8 can on its outer surface in the area of its contact points on the groove flank or on the oil control ring with a white material layer, for example made of tin, lead, copper, silver, cadmium, Silicone rubber or fluorocarbonate can be provided to achieve a micro-seal.

Alternativ kann der ölabstreifring 7, T 16 und 16' im Bereich der Anlagestelle des C-förmigen Dichtringes 8 eine derartige Beschichtung aufweisen, oder es kann der C-förmige Dichtring 8 mit dem ölabstreifring formschlüssig, z.B. durch Kleben oder Löten, verbunden sein.Alternatively, the oil control ring 7, T 16 and 16 'can have such a coating in the area of the contact point of the C-shaped sealing ring 8, or the C-shaped sealing ring 8 can be positively connected to the oil control ring, for example by gluing or soldering.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Inner seal for rotary piston internal combustion engines of trochoid design, the housing of which consists of two side parts and a multi-arched jacket, in which a polygonal piston is arranged rotatably on an eccentric, which concentrically in its end walls has at least one groove, each with a spring-loaded oil control ring with L- has a shaped cross-section, which receives an elastic sealing ring with a C-shaped cross-section, which consists of resilient metallic material and is in sealing contact on the one hand on a groove flank and on the other hand on the opposite leg of the L-shaped oil control ring, according to Patent 2103 130, characterized that the C-shaped sealing ring (8) is pretensioned in the axial direction with its ends (11, Vis) or in the vicinity of its ends on the one hand on the oil control ring (7, T, 10,10 'and 16,16', 17, 17 ') and on the other hand on a useful flank (6a, 6a', 12.1? And 14.14 ', 15% lSa ^ abützL

2. Inner seal according to claim 1, characterized in that two concentric annular grooves (6,6 ', 15, 15') each with an oil control ring (7, T, 16, 16 ') are provided in both end walls (1) of the piston , the C-shaped sealing rings (8) resting against the adjacent flanks of both grooves (6a, 6a 'and 12, 12' or 14, 14 'and 15a, 15a'; or being axially supported on them.