DE2349509C3 - Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich au! eine Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem Kolben, in dessen Stirnwänden jeweils eine Ringnut vorgesehen ist, in der ein Gleitring in dichtender Anlage an die Innenfläche eines Seitenteils gehalten ist durch einen zwischen dem Gleitring und dem Nutgrund befindlichen elastomeren Ring, über dessen Umfangserstreckung eine metallische Feder eingebettet ist

Eine solche, aus der GB-PS ii 67 644, insbesondere F i g. 11 bekannte Innendichtung weist einen annähernd die gesamte Ringnut ausfüllenden elastomeren Ring mit einem relativ kleinen halbkreisförmigen Vorsprung an seinem dem Boden der Ringnut benachbarten Teil der Außenmantelfläche auf, der in eine entsprechend geformte weitere Ausnehmung der Ringnut eingreift. In den aus einem Gummimaterial gegossenen Ring ist eine metallische Feder eingebettet, die einen L-förmigen Querschnitt hat, wobei der eine Schenkel des L im wesentlichen parallel zur Außenmantelfläche des Rings verläuft, während der andere Schenkel im wesentlichen parallel zur axial nach außen weisenden Stirnfläche verläuft. Dieser letztere Schenkel des L ist elastisch vorgespannt, so daß die Feder in Richtung auf die benachbarte Innenfläche eines Seitenteils des Gehäuses vorgespannt ist Die nach außen, also zur Innenfläche hinweisende Stirnwand weist eine Ausnehmung auf, in der ein Gleitring angeordnet ist, der dichtend an der benachbarten Innenfläche des Seitenteils anliegt. Diese bekannte Innendichtung erfordert eine besondere Formgebung der Ringnut, in die der elastomere Ring mit einer entsprechenden Formgebung eingepaßt ist. Die Ausnehmung des elastomeren Ringes, in der der Gleitring angeordnet ist, befindet sich dabei bereits außerhalb der Ringnut, so daß dieser durch die Ringnut nicht festgehalten ist. Die bekannte Innendichtung ist daher durch die besondere Formgebung der Ringnut und auch des an diese Formgebung angepaßten elastomeren Ringes konstruktiv relativ aufwendig und hinsichtlich ihrer Funktion nicht voll zufriedenstellend, da sich der Gleitring, der allein in der Ausnehmung des elastomeren Ringes gehalten ist, relativ leicht lösen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Innendichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie bei einfacher Montage eine dauerhaft gute und zuverlässige dynamische und statische Dichtung zwischen dem

ι ο Kolben und der Innenfläche des Seitenteils sicherstellt

Bei einer Innendichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Feder als Blattfeder quer zur Umfangserstreckung als Mittellinie in axialer Richtung wellenförmig verläuft

is Bei der neuen Innendichtung ist also eine Blattfeder vorgesehen, die einstückig mit und innerhalb des elastomeren Rings so angeordnet ist, daß sie wellenförmig zwischen den beiden axialen Stirnflächen des elastomeren Ringes verläuft Eine solche Feder stellt sicher, daß sie ohne besondere Formgebung der Ringnut und ohne diese annähernd vollständig ausfüllen zu müssen eine einwandfreie Dichtfläche zwischen sich und dem Boden der Ringnut und auch zwischen sich und der nach innen weisenden Begrenzungsfläche des Gleitrin gcs sicherstellt, die allen auftretenden statischen und dynamischen Belastungen gewachsen sind. Der eigentliche Gleitring kann daher noch ausreichend tief in die Ringnut eingreifen, damit er einen einwandfreien Halt gegenüber Verschiebungen in radialer Richtung hat Die Montage dieser neuen Innendichtung ist dabei äußerst einfach, da sie nur aus zwei voneinander getrennten Teilen besteht, die in die Ringnut einzubringen sind. Eine Verschiebung der Feder innerhalb der Ringnut sowohl gegenüber dem Boden der Ringnut als auch gegenüber

j5 dem Gleitring ist auch bei erheblichen statischen oder dynamischen Belastungen nicht zu befürchten, da die Feder bzw. der sie enthaltende elastomere Ring nach seiner Montage und dabei bewirkten elastischen Zusammendrückung selbst ausreichende Dicht- und Haftkräfte auf den Boden der Ringnut und die nach innen weisende Begrenzungsfläche des Gleitrings ausübt.

Weitere, die besondere Ausbildung der neuen Innendichtung betreffende Ausgestaltungen der Erfin-

4Ί dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Quer schnitt durch eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit jeweils einer Ringnut in den Stirnflächen des Kolbens,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Brennkraftmaschine nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Ringnut in

vergrößerter Darstellung mit einer erfindungsgemäßen Innendichtung,

Fig.4 einen Teil eines Längsschnittes durch einen elastomeren Ring der in F i g. 3 gezeigten Innendichtung,

F i g. 5 einen Teil eines Längsschnittes einer modifizierten Ausführungsform des in F i g. 4 gezeigten Ringes,

F i g. 6a in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausbildungsform des in F i g. 4 gezeigten Ringes und

(ν) F i g. 6b einen Schnitt nach VII-VII in F i g. 6a.

In den Fig. I und 2 ist eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine gezeigt, wobei das aus dem Mantel 12 und den Seitenteilen 14 bestehende Gehäuse 10 schematisch

dargestellt ist. In dem Gehäuse 10 ist der Kolben 18 exzentrisch drehbar gelagert, der in Verbindung mit dem Gehäuse 10 die Arbeitskammern 16 begrenzt Der Kolben 18 ist auf einem Exzenter 20 einer Welle 22 gelagert und weist an seinen Stirnwänden je eine Ringnut 24 in an sich bekannter Weise auf.

In die in den Fig. 1 und 2 gezeigte herkömmliche Ringnut 24 werden der in F i g. 3 gezeigte Gleitring 34 und elastomere Ring 36 eingesetzt. In der Ringnut 24 liegt der Gleitring 34 und der kreisringförmige elastomere Ring 36, der den Gleitring 34 dichtend gegen die Innenfläche des Seitenteils 14 zwingt

An der äußeren axialen Begrenzungsfläche 40 des Gleitringes 34 ist eine Dichtungskante 42 ausgebildet, die an der Innenfläche des Seitenteils 14 dichtend anliegt und so für die dynamische Dichtung sorgt Der Gleitring 34 weist außerdem eine innere und eine äußere radiale Wand 45 bzw. 46 auf, die nach innen gemeinsam mit der axialen inneren Begrenzungsfläche 44 des Gleit ringes 34 eine Nut beschreiben, die sich gegen den Boden 38 der Ringnut 24 hin öiinet. Der elastomere Ring 36 liegt in der Nut bzw. in dem U-Profil des Gleitringes dichtend sowohl an der inneren axialen Begrenzungsfläche 44 des Gleitringes 34 als auch an dem Boden 38 der Ringnut 24 an. Auf diese Weise wird die statische Dichtung bewirkt

Der elastomere Ring 36, der in der F i g. 4 gezeigt ist, besteht im allgemeinen aus einer gewellten metallischen Blattfeder 48 und einem relativ steifen elastomerer. Teil 50, das einstückig mit der Blattfeder 48 verbunden ist. Das elastomere Teil 50 ist so bemessen, daß seine Oberfläche im wesentlichen in der durch die Scheitel punkte der Vorwölbungen der gewellten Blattfeder 48 definierten Fläche liegt. Vorzugsweise bedeckt das elastomere Teil 50 dabei jedoch die Scheitelpunkte der Vorwölbungen der gewellten Blattfedern, um eine bessere statische Dichtung zu erzielen. In der in F i g. 3 gezeigten Stellung zwingt die Blattfeder 48 des elastomeren Ringes 36 den Gleitring 34 axial aus der Ringnut 24 heraus. In der in Fig.3 gezeigten Stellung liegt das elastomere Teil 50 dichtend an der inneren axialen Begrenzungsfläche 44 des Gieitrings 34 und an

dem Boden 38 der Ringnut 24 an, so daß kein öl an dem elastomeren Ring 36 vorbeigelangen kann.

In der Fig.5 ist eine modifizierte Ausführungsform

ίο des elastomeren Ringes 36 dargestellt Für den gezeigten elastomeren Ring 36a wird ein relativ weiches elastomeres Teil 50a im Gegensatz zu dem relativ steifen Teil 50 in der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform verwendet Das weiche elastomere Teil 50a

is erstreckt sich im entspannten Zustand des elastomeren Rings 36a zwischen den Vorwölbungen der Blattfeder 48a nach außen über die Scheitelpunkte der Vorwölbungen hinaus. Dieser entspannte Zustand ist in F i g. 5 durch die ausgezogenen Linien dargestellt In dem in Fig.3 gezeigten beaufschlagten Zustand wird der elastomere Ring 36a jedoch in der Weise zusammengedrückt daß das weirhe elastische Teil 50a im wesentlichen durch die Fläche begrenzt wird, die durch die Scheitelpunkte der Vorwölbungen der gewellten

2^r> Blattfeder 48a definiert ist. Diese Stellung im beaufschlagten Zustand ist in F i g. 5 durch die unterbrochen gezeichneten Linien angedeutet

Eine weitere Ausbildung des elastomeren Rings 36 ist in den Fig. 6a und 6b dargestellt. Der gezeigte elastomere Ring 36b weist im Bereich der Scheitelpunkte der Vorwölbungen öffnungen 52 in der gewellten Blattfeder 4Sb auf. Durch diese öffnungen 52 hindurch sind die Teile oder Schichten der elastischen Teile 50i> auf beiden Seiten der Feder 4Sb miteinander verbunden, wodurch der elastomere Ring 36b eine höhere Scherfestigkeit erhält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Innendichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem Kolben, in dessen Stirnwänden jeweils eine Ringnut vorgesehen ist, in der ein Gleitring in dichtender Anlage an die Innenfläche eines Seitenteils gehalten ist durch einen zwischen dem Gleitring und dem Nutgrund befindlichen elastomeren Ring, über dessen Umfangserstreckung eine metallische Feder eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (48a, 486, 48) als Blattfeder quer zur Umfangserstreckung als Mittellinie in axialer Richtung wellenförmig verläuft

2. Innendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen der Blattfeder (48) bis an beide axialen Oberflächen des elastomeren Ringes (36) reichen.

3. Innendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide axiale Oberflächen des elastomeren Ringes (36a,) versetzt zueinander gewellt sind.

4. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen der Blattfeder (4Sb) öffnungen (52) aufweisen, durch die hindurch die von der Blattfeder getrennten Teile des elastomeren Ringes (36b) in Verbindung stehen.