DE2305445B2

DE2305445B2 - Innendichtung für einen Kolben einer Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2305445B2
Application number: DE2305445A
Authority: DE
Inventors: Max 7101 Obereisesheim Ruf
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Wankel GmbH
Current assignee: Wankel GmbH; Audi AG
Priority date: 1973-02-03
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1978-04-06
Also published as: US3905730A; JPS49109759A; JPS5719282B2; DE2305445C3; DE2305445A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Innendichtung für einen Kolben einer Rotationskolbenmaschine in Trochoidenbauart, die je zumindest zwei radial unmittelbar übereinanderliegende metallische Ölabstreifringe aufweist, die axialbcweglich gemeinsam in einer Ringnut einer Kolbenstirnseite angeordnet sind und von einem Federring gegen eine Gchäuseseitcnwand gedrückt werden.

Bei einer bekannten Innendichtung dieser Art (IP-CiM 42-244) sind die Ölabstreifringe nicht elastisch genug, um sowohl die notwendige axiale Beweglichkeit als auch eine sichere Abilichtung gegenüber einer Nutflankc zu gwährleisten. Hierfür sind zusätzliche, zumeist elastomere Dichtringe erforderlich, die jedoch eine begrenzte Wärmebesläiuligkeit haben und die axiale Beweglichkeit derÖlabslreifringe vermindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innendichtung für einen Kolben obengenannter Masehinenart zu schaffen, die ohne Zuhilfenahme einer

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elastomeren Dichtung zuverlässig dichtend mit einer Wand der Ringnut zusammenwirkt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ölabstreifringe als geschlossene, dünnwandige Ringe ausgebildet sind und in axialer Richtung wechselseitig eingearbeitete, sich über mehr als die halbe Breite der Ringe erstreckende Ausnehmungen aufweisen und verdrehgesichert so übereinanderliegen, daß die Ausnehmungen des einen ölabstreifringes von dem anderen Ölabstreifring verdeckt sind.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Innendichtung kann aus zwei übereinandergelegten ringförmig geschlossenen Stahlbändern bestehen, deren Ausnehmungen beispielsweise pfeilförmig sind. Durch diese Ausnehmungen erhallen die geschlossenen ölabstreifringe eine derartige F.lastizität in radialer und Umfangsriehuing, daß sie dichtend aneinander bzw. an der betreffenden Nutflanke anliegen. Die Abdichtung gegenüber der Gehäuseseitenwand kann dagegen durch die verdeckte Anordnung der Ausnehmungen erreicht werden. Die dichtende radiale Anlage der ölabstreifringe an einer Nutflankc erfolgt aufgrund ihrer erfindungsgemäßen Ausbildung mit relativ geringer Flächenpressung, so da/J die erforderliche axiale Beweglichkeit der Innendichtung nicht beeinträchtigt ist.

Eine vorteilhafte Erhöhung der Elastizität der Ölabstreifringe kann auch dadurch erzielt werden, daß die Ausnehmungen jedes Ölabstreifringes abschnittweise über gleichmäßige Sektoren aufgeteilt sind, die gegenüber den entsprechenden Sektoren des anderen Ölabstreifringes versetzt angeordnet sind, derart, daß die Sektoren des einen Ölabstreifringes von nicht mit Ausnehmungen versehenen Sektoren des anderen Ölabstreifringes überdeckt sind. Durch die Einteilung der Ausnehmungen in Sektoren können die Abstände der einzelnen Ausnehmungen kleiner gehalten werden, so daß durch die sich ergebenden schmäleren Materialstege der Ölabstreifringe eine größere Elastizität in Umfangsrichtung erreicht werden kann.

Bei paarweise in einer Ringnut zusammenliegenden Ölabstreifringen ist zwischen diesen Ölabstreifringenpaaren ein federnder U-förmiger Tragerring angeordnet, der mii seinen beiden axial zum Grund der Ringnut gerichteten Schenkeln die Ringpaare jeweils radial auseinander gegen die flanken der Ringnut drückt und dessen Schenkelcnden radial abgewinkelt sind und die ölabstreifringe der einzelnen Paare an ihren zum Grund der Ringnut weisenden Stirnseiten abwechselnd aufnehmen und in axialer Richtung abstützen, und zwischen dem U-Iörmigen Trägerring und dem Grund der Ringnut ist ein in axialer Richtung zur Gehäuseseitenwand wirkender Federring angeordnet.

Für die Aufnahme von Abstreifringen in einer Ringnut ist zwar ein Trägerring (CAPS 7 06 670) bekannt, der in radialer Richtung starr ist und mit seinen axial inneren Enden an den Nulflanken anliegt, während seine axial äußeren Enden durch Stege miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausbildung dienen die radial äußeren Enden jedoch lediglich als Abstützung für clic schräg eingesetzten Abstreifringe. Dagegen ist es mit dieser Anordnung nicht möglich, daß der Trägerring mit seinen Schenkeln die erfindungsgemäßen Ölabstreifringe jeweils radial auseinanderdrückt und eine dichtende Anlage der Ölabstreifringe gegenüber der Nutflanke bewirkt.

Durch die vorgeschlagene Lösung können die Ölabstreifringe im Gegensatz zu der bekannten Ausführung einerseits Jichtend gegen die Nutflankc

gedrückt werden, und andererseits kann durch die wechselweise Aufnahme der ölabstreifringe im Trägerring jeder ölabstreifring zum Ausgleich von eventuell innerhalb der Anordnung auftretenden maßliehen Differenzen oder bei Unebenheiten des Genäuseseitenteils einzeln in axialer Richtung gegen die Gehäuseseilenwand gedrückt werden, wobei die ölabstreifringe zu diesem Zweck auf ihrer zum Grund der Ringnut gerichteten inneren Stirnseite mit entsprechend abwechselnd eingearbeiteten Aussparungen versehen sind.

Bei Verwendung des vorgeschlagenen U-formigen Trügerringes kann zu seiner axialen Andrückung gegen die benachbarte Gehäuseseitenwand ein üblicher Wellenfcderring eingesetzt werden, der infolge der Bauhöhe, die zwischen dem CJrund der Ringnut und dem Trägerring vorhanden ist, einen für diesen Zweck besonders geeigneten langen und weichen Federweg aulweisen kann.

Zur Ausübung der zum Andrücken gegen die Gehäuseseitenwand erforderlichen Federkraft kann auch ein kreisförmiger Schraubenfederring angeordnet sein. Bei einer derartigen Ausführung werden die Windungen der Feder quer zur Wickclachse beansprucht und durch die annähernd linienförmige Anlage der seitlichen Flanken des Schraubenfederringes kann eine gleichmäßige Übertragung der Federkraft vom Grund der Ringnut über den Trägerring und somit auf die ölabstreifringe erfolgen.

Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. I einen Schnitt durch eine Kolbenstirnwand und eine neuerungsgemäße Innendichtung,

Fig. 2 eine Tcilansichi eines Ölabslreifringes der Innendichtung aus Fi g. 1,

F i g. 3 die Seitenansicht einer in F i g. 1 verwendeten Innendichtung,

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 mii einer Innendichtung gemäß einer /weiten Ausführungsform,

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 4 mit einer Innendichtung, die durch eine abgewandelte Feder angedrückt wird und

F i g. 6 eine perspektivische Teilansicht der in F i g. 4 und 5 verwendeten Innendichtung.

Es sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, in der mit 1 eine Kolbenstirnwand bezeichnet ist, deren Kolbenstirnseite 2 mit der Gehäuseseitenwand Ϊ des benachbarten Gehäuseseitenteils 4 einen Ringraum 5 begrenzt. In der Kolbenstirnwand I ist je eine Ringnut 6 und 6' vorgesehen, in der eine Innendichtung axialbewcglich eingesetzt ist, die sich aus paarweise unmittelbar übereinanderliegenden Ölabstreifringen 7, 8 und 7', 8' zusammensetzen, welche eine Materiiildicke von etwa I mm aufweisen. Die ölabstreifringe 7,8 und T, 8' liegen dichtend an einer Flanke der Ringnut 6,6' un und werden durch eine Wellenfeder 9 an die Gehäusesehen-■> wand 1 gedrückt, um das Übertreten von Kühl- oder Schmiermittel aus dem Raum 10 radial in den Ringraum 5 und von dort in die Arbeitskammer 11 zu verhindern.

In F i g. 2 ist ein einzelner Ölabstreifring 7,8,7'oder 8' in radialer Draufsicht dargestellt, der zur Erzielung

H) einer in Umfangsrichtung wirksam werdenden Elastizität in axialer Richtung wechselseitig eingearbeitete, beispielsweise pfeilförmige Ausnehmungen 12 aufweist, welche aber auch pilz- oder trichterförmig sowie auch viereckig ausgebildet sein können.

·'' F i g. :l zeigt Ölabstreifringpaare 7, 8 oder 7', 8', deren Ausnehmungen 12 sich über Sektoren 1} erstrecken und die zur Verhinderung von Kühl- oder Sehmiermittelverlusten verdrehgesichert so angeordnet sind, daß diese Sektoren durch die Bei eiche 13a ohne Ausnehmungen des anderen ölabstreifringes überdeckt werden.

In Fig.4 sind für gleiche oder gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. I verwendet worden. Abweichend von der Ausführung gemäß F i g. 1 werden innerhalb einer Ringnut 14 die paarweise

-^r> zusammenliegenden ölabstreifringe 7, 8 und 7', 8' durch einen U-förmigen federnden Trägerring 15 mit seinen beiden Schenkeln 16 radial gegen die Seitenwände der Ringnut 14 in Anlage gebracht. Die beiden abgewinkelten Schenkelenden 17 stützen die Ölabstreifringe 7, 8

S" und 7', 8' in axialer Richtung gegen die Gehäuseseitenwand 3 ub, wobei die axial wirkende Fedeikraft durch einen Wellenfederring9 ausgeübt wird.

Anstelle des Wellenfederringes kann ein in Fig. 5 gezeigter Schraubenfederring 19 zur Andrückung in

^)Γ> axialer Richtung gegen die Gehäuseseitenwand 3 eingesetzt werden, der einerseits in einer konkaven Eindrehung 20 auf dem Grund der Ringnut aufgenommen wird und andererseits axial auf der Innenseite des Trägerringes 15 anliegt.

Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich, weist der U-förmige Trägerring 15 zur Erhöhung seiner Elastizität Durchbrüche und Aussparungen 18 auf. Zur elastischen Abstützung in axialer Richtung gegen die Gehäuseseitenwand 3 sind die Schenkelenden 17 wechselweise verlängert oder verkürzt ausgeführt, um somit abwechselnd die Ölabstreifringe 7 und 8 sowie T und 8' an ihren zum Grund der Ringnut gerichteten Stirnseiten über Aussparungen 21 greifend aufzunehmen. Die Ausnehmungen 12 der ölabstreifringe 7,8 und

^TO 7', 8' sind in dieser Darstellung beispielsweise viereckig ausgebildet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Innendichtung für einen Kolben einer Rotationskolbenmaschine in Trochoidenart, die je zumindest zwei radial unmittelbar übereinanderliegende metallische ölabstreifringe aufweist, die axialbeweglich gemeinsam in einer Ringnut einer Kolbenstirnseite angeordnet sind und von einem Federring gegen eine Gehäuseseitenwand gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die ölabstreifringe (7,8, T, W) als geschlossene, dünnwandige Ringe ausgebildet sind und in axialer Richtung wechselseitig eingearbeitete, sich über mehr als die halbe Breite der Ringe erstreckende Ausnehmungen (12) aufweisen und verdrehgesichert so übereinanderliegen, daß die Ausnehmungen des einen Ölabstreifringes von dem anderen ölabstreifring verdeckt sind.

2. Innendichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (12) jedes Ölabstreifringes (7, 8, T, 8') abschnittweise über gleichmäßige Sektoren (1.3) aufgeteilt sind, die gegenüber den entsprechenden Sektoren des anderen Ölabstreifringes versetzt angeordnet sind, derart, daß die Sektoren (1.3) des einen ölabstreifringes von nicht mit Ausnehmungen versehenen Sektoren (13;^ des anderen Ölabstreifringes überdeckt sind.

i. Innendichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein federnder U-förmiger Trägerring (15) zwischen paarweise zusammenliegenden Ölabstreifringen (7, 8 und 7', 8') in einer Ringnut (14) angeordnet ist, der mit seinen beiden axial zum Grund der Ringnut gerichteten Schenkeln (16) die Ringpaare (7, 8 und T, W) jeweils radial auseinander gegen die Flanken der Ringnut (14) drückt und dessen .Schenkelenden (17) radial abgewinkelt sind und die Ölabstreifringe der ein/einen Paare an ihren zum Grund der Ringnut weisenden Stirnseiten abwechselnd aufnehmen und in axialer Richtung abstützen, und daß zwischen dem Uförmigen Trägerring (15) und dem Grund der Ringnut (14) ein in axialer Richtung zur Gehauscseitcnwand (.3) wirkender Federring (9, 19) angeordnet ist.