DE2548189C3 - Innendichtung - Google Patents
InnendichtungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/005—Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/12—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines for other than working fluid
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Innendichtung für einen Kolben einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine, in
dessen Stirnwänden jeweils eine ringförmige Nut vorgesehen ist, welche einen Gleitring und einen
Dichtring mit einem zwischen ihnen befindlichen, beide auseinanderdrückenden Federelement aufnimmt, wovon
mindestens der Gleitring einen L-förmigen Querschnitt aufweist, dessen einer Schenkel einem
Gehäuseseitenteil gegenüberliegend eine schräge, von radial innen nach außen zurückversetzte Gleitfläche hat
und dessen anderer Schenkel etwa parallel zur achsnahen Nutflanke in dichtender Anlage am Dichtring
ist, dessen Schenkel etwa parallel zu den Nutflanken bzw. zum Nutgrund liegen.
Eine derartige Innendichtung ist aus der US-PS 38 43 283 bekannt. Die bekannte Innendichtung weist in
der ringförmigen Nut einen Gleitring auf, dessen sich in axialer Richtung zum Nutgrund hin erstreckender
Schenkel an einer Nutflanke dichtend anliegt Innerhalb der Nut wirkt dieser Gleitring mit einem etwa L-förmig
ausgebildeten Dichtring zusammen, wobei die schmale Stirnfläche des etwa parallel zum Nutgrund verlaufenden
Schenkels des Dichtrings dichtend an der der Nutflanke abgewandten Oberfläche des axialen Schenkels
des Gleitrings anliegt. Der sich in axialer Richtung erstreckende andere Schenkel des Dichtrings liegt
dagegen dichtend an der anderen Nutflanke an. Eine ringförmige elastische Membran hält klammerartig den
axialen Schenkel des Gleitrings mit dem axialen Schenkel des Dichtringes zusammen, wodurch die
Dichtfläche zwischen dem axialen Schenkel des Dichtringes und dem axialen Schenkel des Gleitringes
aufrechterhalten werden soll. Zwischen dem axialen Schenkel des Dichtringes und dem sich in radialer
Richtung erstreckenden Teil des Gleitringe!» ist ein weiterer Gleitring vorgesehen, dessen Dichtfläche mit
dem ersten Gleitring mit Hilfe eines O-Rings abgedichtet wird. Die gegenüberliegende und in radialer
Richtung weisende Fläche des zweiten Gleitrings ist mit einem gewissen Abstand gegenüber der benachbarten
Fläche des axialen Schenkels des Dichtringes angeord-
J5 net, so daß sich ein Spalt zum Durchtritt der Arbeitsgase
aus den Arbeitskammern der Brennkraftmaschine in den Hohlraum zwischen den Gleitringen und dem
Dichtring bildet. Die in dem Hohlraum einen Druck sowohl auf den Dichtring als auch die Gleitringe
ausübenden Arbeitsgase pressen zwar die Gleitringe gegen das abzudichtende Gehäuseseitenteil und den
axialen Teil des Dichtringes gegen die eine Nutflanke, drücken andererseits jedoch die Dichtfläche zwischen
dem axialen Schenkel des Gleitringes und dem etwa parallel zum Nutgrund verlaufenden Schenkel des
Dichtringes auseinander, wirken also der von der elastischen ringförmigen Membran ausgeübten Klemmkraft
entgegen. Da andererseits sowohl diese elastische Membran als auch der O-Ring, die zusätzliche
Dichtfunktionen übernehmen bzw. Andruckkräfte ausüben, der vom Kreiskolbengehäuse übertragenen Hitze
ausgesetzt sind, können diese ihre jeweiligen Funktionen bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen nur
unzureichend erfüllen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innendichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß der Gleitring und der Dichtring sich jederzeit in sicher abdichtender Anlage aneinander, an
dem Gehäuseseitenteil und auch an den Wänden der Nut befinden und die Innendichtung damit widerstandsfähig
gegenüber der vom Maschinengehäuse übertragenen Hitze ist.
Diese Aufgabe ist ertindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtring mit dem einem Schenkel am
h·, Nutgrund und mit dem anderen Schenkel den Schenkel
des Gleitrings übergreifend in dichtender Anlage ist.
Durch den zwischen der Stirnfläche des Kolbens und dem Gehäuseseitenteil vorhandenen Spalt kann in
bekannter Weise das Arbeitsgas der Krennkraftmaschine in der zwischen dem Gleitring und dem Dichtring
gebildeten Hohlraum eindringen, so daß der Gasdruck die abdichtende Wirkung verstärkt. Dadurch ist das
Vordringen des Schmieröls entlang den Stirnflächen in die Arbeitskammern der Brennkraftmaschine sicher
verhindert, so daß sich ein niedriger Schmierölverbrauch ergibt
Weitere, die besondere Ausbildung der neuen Öldichtung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Schnittansicht einer in die Nut eines Kreiskolbens eingesetzten Innendichtung gemäß der
Erfindung,
F i g. 2 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht einer öldichtung, bei welcher der Dichtring einen weiteren
Schenkel hat,
F i g. 3 und 4 weitere Abwandlungen der in F i g. 1 gezeigten Ausführung einer Innendichtung,
F i g. 5 bis 8 Schnittansichten entsprechend F i g. 1 von weiteren Ausführungsformen der Innendichtung, jeweils
mit an den freien Enden der Schenkel hervorstehenden Wulsten,
Fig.9 und 10 Schnittansichten entsprechend Fig. 1
von anderen Ausführungsformen der Innendichtung, mit einem in eine Fläche des einen Schenkels der Gleitringe
eingelassenen zusätzlichen Federelement,
F i g. 11 und 12 Schnittansichten entsprechend F i g. 1
von noch weiteren Ausführungsformen der Innendichtung jeweils mit einer Anordnung von Rillen in einem
Schenkel des Gleitrings und
Fig. 13 und 14 Schnittansichten entsprechend Fig. 1
von noch anderen Ausführungsformen der Innendichtung, bei welchen der Dichtring durch ein elastisches
Material abgestützt ist.
In Fig. 1 ist das Gehäuseseitenteil 1 einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine
in der ein Kolben 3 gelagert ist, zu erkennen. Die der Innenfläche 11 des Gehäuseseitenteils
1 in geringem Abstand gegenüberstehende Stirnfläche 32 des Kolbens 3 hat eine ringförmige Nut
33. In der Nut 33 sitzt ein Gleitring 2, der sich mit einem Rand a abdichtend in gleitender Anlage an der
Innenfläche 11 des Gehäuseseitenteils 1 befindet. Nahe
seinem radial inneren Rand 22 hat der Gleitring 2 einen ersten, axial in Richtung auf den Nutgrund 31 der Nut 33
hervorstehenden Schenkel 23. Der Gleitring 2 hat somit einen etwa L-förmigen Querschnitt. Ein in die Nut 33
eingelegter Dichtring 4 befindet sich mit seiner Rückseite b in abdichtender Anlage am Nutgrund 31.
Radial innen steht am Dichtring 4 ein zweiter Schenkel 43 axial in Richtung auf das Gehäuseseitenteil 1 hervor.
Der erste Schenkel 23 der Gleitringe befindet sich mit seiner radial inneren Fläche 231 in Anlage an der ndial
äußeren Fläche 431 des zweiten Schenkels 43 des Dichtrings, so daß hier eine dritte Dichtungsfläche c
gebildet ist Ferner weisen der Gleitring 2 und der Dichtring 4 jeweils einen weiteren Schenkel 21 bzw. 41
auf, die zusammen mit dem ersten und zweiten Schenkel mi
23 und 43 ein etwa L-förmiges Profil ergeben. In der Ausführung nach Fig. 2 hat der Dichtring 4 einen
weiteren, an seinem radial äußeren Rand in Richtung auf das Gehäuseseitenteil 1 hervorstehenden Schenkel 45,
welcher zusammen mit der radial äußeren Nutflanke i,->
eine vierte Dichtungsfläche 0' bildet. Abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführung ist der erste
Schenkel 23 des Gleitrings in den Ausführungen nach F i g. 3 und 4 unterhalb, d. h. radiai einwärts des zweiten
Schenkels 43 angeordnet und befindet sich in abdichtender Anlage an diesem.
Die beiden auf diese Weise ineinandergreifenden Ringe 2 und 4 der Dichtung begrenzen innerhalb der
Nut 33 einen Hohlraum 5, in welchem das Arbeitsgas der Brennkraftmaschine durch einen zwischen Gehäuseseitenteil
1 und dem Kolben 3 vorhandenen Spalt 9 eindringen kann. In dem Hohlraum 5 sitzt ein gewelltes
Federelement 6, welches sich an einer Seite am Gleitring 2 und an der anderen Seite am Dichtring 4
abstützt und die beiden Ringe voneinander fort belastet
Die dem Gehäuseseitenteii 1 zugewandte Gleitfläche des Gleitrings 2 ist um einen Winkel θ gegenüber der
Innenfläche 11 abgeschrägt, so daß der an der Innenfläche haftende überschüssige Ölfilm sicher
abgestreift wird. Der Winkel θ hat zweckmäßig eine Größe von 2° bis 3°.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine dringt das Arbeitsgas aus den Arbeitskammern durch den Spalt 9
in den Hohlraum 5, so daß der Gasdruck dessen Innenflächen beaufschlagt und den Gleitring 2 in Anlage
an der Innenfläche 11, den Dichtring 4 in Anlage am Nutgrund 31 und die beiden Schenkel 23 und 43 in
gegenseitige Anlage belastet, um damit das Vordringen des Schmieröls in die Arbeitskammern sicher zu
verhindern. Das Federelement 6 verstärkt zusätzlich die abdichtende Wirkung an den Dichtungsflächen a und b.
Die in F i g. 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in F i g. 3 dargestellten dadurch, daß der
erste Schenkel 23 des Gleitrings an seinem freien Rand einen radial hervorstehenden und in Anlage am zweiten
Schenkel 43 des Dichtrings an seinem freien Ende einen radial einwärts hervorstehenden, in Anlage am ersten
Schenkel 23 des Gleitrings befindlichen Wulst 44 aufweist. Dadurch, daß sich die beiden Schenkel
lediglich mit den Wulsten 24 und 44 in gegenseitiger Anlage befinden, ist die dritte Dichtungsfläche c
wesentlich verkleinert, so daß der sie belastende Gasdruck verstärkt zur Wirkung kommt. Eine entsprechende
Wirkung ist mit den in Fig.6 bis 8 gezeigten Abwandlungen dieser Ausführungsform erzielbar.
Bei der Ausführung nach Fig. 9 hat der erste Schenkel 23 des Gleitrings in seiner radial inneren
Fläche 25 eine Aussparung mit einem darin angeordneten zusätzlichen Federelement 7, welches den Gleitring
2 zusätzlich in Richtung auf die Innenfläche 11 des Gehäuseseitenteils 1 belastet Dadurch ist die erste
Dichtungsfläche a noch stärker belastet, so daß sich die abdichtende Wirkung erhöht. Eine ähnliche Wirkung ist
mit der in Fig. 10 gezeigten Abwandlung dieser Ausführungsform erzielbar.
In den Ausführungen nach Fig. 11 und 12 hat der
erste Schenkel 23 des Gleitrings in seiner dem zweiten Schenkel 43 des Dichtrings zugewandten Oberfläche
eine Anzahl von Rillen 27. Diese bilden ein Labyrinth, welches die abdichtende Wirkung an der dritten
Dichtungsfläche c erhöht. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform können solche Rillen in der dem
ersten Schenkel 23 des Gleitrings zugewandten Fläche des zweiten Schenkels 43 des Dichtrings gebildet sein.
In den Ausführungen nach Fig. 13 und 14 ist an einer
Oberfläche des Dichtrings 4 ein elastisches Material 8, etwa ein Kunststoff oder Gummi, in bekannter Weise
befestigt. Das elastische Material 8 sitzt zwischen dem Dichtring 4 und dem Nutgrund 31 und erhöht durch
seine Verformbarkeit die abdichtende Wirkung. Die axial hervorstehenden Schenkel lassen sich einwärts
und auswärts elastisch biegen, wodurch der Zusammenbau und der Einbau der öldichtung wesentlich
erleichtert ist.
Für den Gleitring der öldichtung und den Dichtring können übliche, bekannte Dichtungsmaterialien verwendet
werden. Vorzugsweise besteht der Gleitring jedoch aus Metall, beispielsweise aus Gußeisen, einer
F.isenlegierung oder einer Nichteisenlegierung. Ferner besieht der Dichtring vorzugsweise aus harten
Kunstharz. Ein bevorzugtes Beispiel für das Materia des Gleitrings ist eine Kolbenringlegierung. Eir
bevorzugter Werkstoff für den Dichtring ist Polyimid harz. Außerdem können dem Polyimidharz Molybdän
disulfat und Graphit hinzugefügt werden, um desser Gleitcigenschaften zu verbessern.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Innendichtung für einen Kolben einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine,
in dessen Stirnwänden jeweils eine ringförmige Nut vorgesehen ist, welche
einen Gleitring und einen Dichtring mit einem zwischen ihnen befindlichen, beide auseinanderdrükkenden
Federeleinent aufnimmt, wovon mindestens der Gleitring einen L-förmigen Querschnitt aufweist,
dessen einer Schenkel einem Gehäuseseitenteil gegenüberliegend eine schräge, von radial innen
nach außen zurückversetzte Gleitfläche hat und dessen anderer Schenkel etwa parallel zur achsnahen
Nutflanke in dichtender Anlage am Dichtring ist, dessen Schenkel etwa parallel zu den Nutflanken
bzw. zum Nutgrund liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) mit dem einem
Schenkel (41) am Nutgrund (31) und mit dem anderen Schenkel (43) den Schenkel (23) des
Gleitrings (2) übergreifend in dichtender Anlage ist
2. Innendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander übergreifenden
Schenkel (23, 43) des Gleitrings (2) und des Dichtrings (4) an ihren Enden jeweils einen Wulst
(24, 44) in Anlage an den anderen Schenkel aufweisen.
3. Innendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der sich übergreifenden
Schenkel (23, 43) des Gleitrings (2) und des Dichtrings (4) in seiner dem anderen Schenkel
zugewandten Wandung Rillen (27) aufweist.
4. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der in Anlage an der Nutflanke befindliche Schenkel (23) des Gleitrings
(2) in seiner radial inneren Fläche (25) eine zum Nutgrund hin offene Aussparung aufweist, in
welcher ein Federelerrlent (7) den Gleitring (2) axial
belastet.
5. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem etwa parallel zum Nutgrund (31) verlaufenden Schenkel
(41) des Dichtrings (4) und dem Nutgrund (31) ein elastisches Material (8) angeordnet ist.
6. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) zusätzlich einen weiteren Schenkel (45) in dichtender
Anlage an der anderen Nutflanke hat.
7. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (2) aus einer Metallegierung und der Dichtring (4) aus
Polyimidharz besteht.
8. Innendichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallegierung Gußeisen
ist.
9. Innendichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Polyimidharz Molybdändisulfat
und Graphit eingemischt sind.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
JP12330074A JPS5149310A (en) | 1974-10-28 | 1974-10-28 | Rootariienjinno oirushiiru |
JP12330174A JPS5149311A (en) | 1974-10-28 | 1974-10-28 | Rootariienjinno oirushiiru |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2548189A1 DE2548189A1 (de) | 1976-05-26 |
DE2548189B2 DE2548189B2 (de) | 1978-01-12 |
DE2548189C3 true DE2548189C3 (de) | 1978-09-07 |
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ID=26460270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752548189 Expired DE2548189C3 (de) | 1974-10-28 | 1975-10-28 | Innendichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2548189C3 (de) |
-
1975
- 1975-10-28 DE DE19752548189 patent/DE2548189C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2548189A1 (de) | 1976-05-26 |
DE2548189B2 (de) | 1978-01-12 |
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Legal Events
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