DE2609623A1

DE2609623A1 - Rotary piston engine tangential gap seal - comprises seals with parallel teeth contacting toothed edges of sealed component

Info

Publication number: DE2609623A1
Application number: DE19762609623
Authority: DE
Inventors: Bernhard Ing Grad Bischof
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-09
Filing date: 1976-03-09
Publication date: 1977-09-15

Abstract

Seal for the tangential gaps in rotary piston engines with circular working cylinders, in which seals (10, 30) have teeth (11, 31) which possess parallel directed sealing tooth edges (12, 32) which contact the similarly directed tooth edges (13) of the component to be sealed. The sealing tooth edges (12, 32) effect parallel displacements in order to contact angularly at their sealing location on the seal surfaces (15, 29), motivated by spring, gas or centrifugal forces. The seal units are formed as check pieces, which are more or less firmly attached to the corresponding piston, and complement the teeth (13) on the part to be sealed as far as the piston hub, and with them seal against the teeth of another sealing unit (10).

Description

Dichtung tür die tangentialen spalte Seal door the tangential column

bei Drehkolbenmotoren mit kreisförmigen Arbeitszylindern Die Erfindung löst die Aufgabe,bei Drehkolbenmotoren mit kreisiormigen Arbeitszylindern und zwei gegenläufig arbeitenden Kolbenpaaren die Kolben Jedes Paares gegen die Kolbennabe des anderen Paares und jeden Kolben gegen den Zylinder abzudichten. in rotary piston engines with circular working cylinders The invention solves the task of rotary piston engines with circular working cylinders and two piston pairs working in opposite directions push the pistons of each pair against the piston hub of the other pair and to seal each piston against the cylinder.

Eine Lösung dieser Aufgabe ist dem Anmelder nicht beKannt.A solution to this problem is not known to the applicant.

Nach der Erfindung werden verzahnte Dichtelemente vorgeschlagen,deren dichtende Zahnflanken parallel gerichtet sind und die mit Zahnflanken des abzudichtenden Teils zur Berührung gebracht sind,so daB diese Elemente Verschiebungen ausführen können,um winklig zu den parallelen Zahnflanken liegende Flächen mittels Feder-Gas-oder Zentrifugalkräften zur dichtenden Anlage zu bringen.According to the invention, toothed sealing elements are proposed whose Sealing tooth flanks are aligned parallel and those with the tooth flanks of the to be sealed Are partially brought into contact, so that these elements execute displacements can be used to create surfaces at an angle to the parallel tooth flanks by means of spring gas or Bring centrifugal forces to the sealing system.

Die Vorteile der Erfindung sind: eine lückenlose Flächendichtung und die Möglichkeit,den Verbindungsquerschnitt zwischen Kolben und Kolbennabe festigkeitsmäßig einwandfrei zu gestalten.Dieser Querschnitt wird durch Zentrifugalkräfte und Gasdrücke auf Zug,Biegung und Torsion beansprucht.Die vorgeschlagenen Dichtelemente ermöglichen am gefährdeten Ubergangsquerschnitt die Anbringung ausreichender Abrundungen.Ebenso können die flbergänge zwischen den Kolben und der Kolbennabe in Umdrehungsrichtung mit großen Hohlkehlen versehen werden.The advantages of the invention are: a gapless surface seal and the possibility of increasing the strength of the connection cross-section between the piston and the piston hub This cross section is created by centrifugal forces and gas pressures stressed on tension, bending and torsion. The proposed sealing elements allow at the endangered transition cross-section the attachment of sufficient roundings can adjust the flap transitions between the piston and the piston hub in the direction of rotation be provided with large fillets.

Die Erfindung wird durch acht Abbildungen schematisch und beispielsweise dargestellt.The invention is illustrated schematically and by way of example by means of eight figures shown.

Abb.1 ist Längsschnitt nach A-B der Abb.2.Fig.1 is a longitudinal section according to A-B of Fig.2.

Abb.2 ist ein Querschnitt nach C-D der Abb.1 mit Blickrichtung E auf die ungeschnittenen Kolben.Fig.2 is a cross-section according to C-D of Fig.1 looking towards E. the uncut flask.

Abb.3 zeigt eine Variante des Dichtelements.Fig.3 shows a variant of the sealing element.

Abb04 und 5 zeigen,wie die gebogene Blattfeder liegen muß.Abb04 and 5 show how the bent leaf spring must lie.

Abb06 zeigt eine weitere Form des Dichtelements.Abb06 shows another form of the sealing element.

Abb.7 ist Schnitt F-G der Abb.60 Abb.8 ist der Querschnitt zwischen Kolben und Kolbennabe.Fig.7 is section F-G of Fig.60 Fig.8 is the cross section between Piston and piston hub.

Die Abb.1 und 2 zeigen die an sich bekannte paarweise Anordnung der Kolben,die gegeneinander und gegen den Zylinder abgedichtet werden müssenODie einander gegenüberliegenden Kolben 1 und 3 sind durch die Nabe 5 miteinander und mit der Hohlwelle 7 verbunden.Die einander gegenüberliegenden Kolben 2 und 4 sind durch die Nabe 6,die auf der Welle 8 befestigt ist, miteinander verbunden.Zwischen den Naben 5 und 6 kann eine Laufscheibe angeordnet werden,wenn die Kolbenkörper aus demselben Material bestehen, Die Dichtelemente 10,deren Zähne 11 mit den parallelen Zahnflanken 12 versehen sind und die die Zannflanken 13 des abzudichtenden Teils berühren,liegen zwischen den Kolben eines Paares und der Nabe 5 oder 6 des anderen Paares.die werden durch Blattfedern 14,die zugleich die Zentrifugalkräfte überwinden müssen,mit der zylindrischen Fläche 15 der Nabe zur dichtenden Anlage gebracht.Die verlängerten Zähne 16 der Kolben halten das Dichtelement 10 in Umfangsrichtung festOAbb.3 zeigt eine andere Form des Dichtelements 1O,das nur durch die Reihe dichtender Zähne festgehalten wird.An seinen Enden wirkt der Gasdruck auf die Flächen 17,vermindert um den Gegendruck,der durch die Keilflächen 18 entsteht,auf Abdichtung.Dieser Druck kann verstärkt werden,wenn bei Verwendung nur einer Blattfeder 14 der Radius 19 für das DicHtlement 10 etwas kleiner ausgeführt wird als der Radius für die Nabe 5 oder 6,was aber eine besondere Bearbeitung der dichtenden Zahnflanken erfordert.Die Abb.4 und 5 geben an,wie die gekrümmte Blattfeder 14 liegen mußOIhr Einbau erfolgt aber ebenso wie der Einbau des Dichtelements 10ion achsialer RichtungODie Blattfeder soll das Dichtelement 10 mit ihren mittleren Abschnitten gegen die Zylinderfläche 15 der Nabe 5 oder 6 dr'üen.Ein Federende drückt gegen den Kolben, und das andere rende drückt das Dämmstück 20 gegen den Kolben.Das Dämmstück ist ebenfalls ein Dichtelement mit Zähnen 11,deren parallele Zahnflanken 13 gegen die Zahnflanken 12 des Dicht elements 10 abdichten.Seine Oberfläche 21 dichtet den Spalt zwischen den beiden Kolbenhälften,der für die Bearbeitung der Zähne an den Kolben notwendig ist.Das Dämmstück kann mit dichtender Passung,mit Festsitz und/oder verklebt in den Kolben eingebaut werden.Auf die Endfläche 22 des Dämnistücks 20,das durch die Zahnflanken 12 des Dichtelements 10 gehalten wird,wirkt der Gasdruck tangential und auf die Endflächen 23 abdichtend radial.Wenn das Dämmstück nicht fest eingebaut wird,kann es mit einem vergrößerten Radius 24 gegenüber dem entsprechenden Radius am Kolben ausgeführt werden, damit die Enden am Kolben gut anliegen.Die Blattfedern erhalten für die Beibehaltung ihrer Lage zum Kolben aufgebogene Enden 25, di. in Ausfräsungen 26 des Dämmstücks 20 eingreifen.The Fig.1 and 2 show the well-known paired arrangement of Pistons that must be sealed against each other and against the cylinderOthe each other opposite piston 1 and 3 are through the hub 5 with each other and with the Hollow shaft 7 connected. The opposing pistons 2 and 4 are through the hub 6, which is mounted on the shaft 8, connected to one another. Between the Hubs 5 and 6 can be placed when the piston body is made of a washer consist of the same material, the sealing elements 10, whose teeth 11 with the parallel Tooth flanks 12 are provided and the tooth flanks 13 of the part to be sealed touch, lie between the pistons of one pair and the hub 5 or 6 of the other Paares.die are made by leaf springs 14, which at the same time overcome the centrifugal forces must be brought to the sealing contact with the cylindrical surface 15 of the hub The elongated teeth 16 of the pistons hold the sealing element 10 firmly in the circumferential direction (Fig. 3) shows another form of the sealing element 1O, which is only provided by the row of sealing teeth At its ends, the gas pressure acts on the surfaces 17, reduced around the counter pressure created by the wedge surfaces 18 on the seal. This pressure can be reinforced if, when only one leaf spring 14 is used, the radius 19 for the DicHtlement 10 is made slightly smaller than the radius for the hub 5 or 6, but this requires special processing of the sealing tooth flanks Figures 4 and 5 indicate how the curved leaf spring 14 must be positioned but just like the installation of the sealing element 10 in the axial direction O the leaf spring should the sealing element 10 with its middle sections against the cylinder surface 15 of the hub 5 or 6 press. One end of the spring presses against the piston and the other rende presses the insulating piece 20 against the piston. The insulating piece is also a sealing element with teeth 11 whose parallel tooth flanks 13 against the tooth flanks 12 of the seal elements 10. Its surface 21 seals the gap between the two Piston halves, which is necessary for machining the teeth on the piston Damming piece can have a tight fit, an interference fit and / or glued into the piston are installed.On the end face 22 of the damping piece 20, which is through the tooth flanks 12 of the sealing element 10 is held, the gas pressure acts tangentially and radially sealing on the end faces 23. If the insulating piece is not permanently installed it can have an enlarged radius 24 compared to the corresponding radius be carried out on the piston so that the ends fit snugly on the piston obtained for maintaining their position to the piston bent-up ends 25, ie. in Recesses 26 of the insulating piece 20 engage.

In Abb.8 ist die Projektion des Querschnitts zwischen einem Kolben und segner Nabe gezeigt.Hier können die Ecken mit genügend großen Abrundungen 27 versehen werden,um der Festigkeit zu genügen.!erner lassen sich in Umfangsrichtung große Hohlkehlen 28 anbringen.In Fig.8 is the projection of the cross section between a piston The corners can be rounded with sufficiently large 27 are provided in order to meet the strength.! erner can be in the peripheral direction Make large fillets 28.

Die Abdichtung der Kolben 1-4 gegen den Arbeitszylinder 29 erfolgt durch Dichtleisten 30,deren Zähne 31 ebenfalls parallel zueinander gerichtete Zahnflanken 32 haben,die die Flanken 13 der Kolben berühren, Um die bestmöglichste Abdichtung zu erreichen,kann man die Eolbenkörper mit der Laufscheibe 9 und allen Dichtorganen provisorisch so zusammenspannen,wie sie für den Betrieb montiert sein müssen,und überschleift dann die Stirnseiten der kolben und der Dichtelemente.Damit wird eine lückenlose Flächendichtung erreicht,wenn die WärmedehnunZakoeffizienten aller Teile gleich sind.The pistons 1-4 are sealed against the working cylinder 29 by sealing strips 30, the teeth 31 of which are also tooth flanks directed parallel to one another 32 that touch the flanks 13 of the piston in order to achieve the best possible seal to achieve, you can the Eolbenkörper with the washer 9 and all sealing organs clamp together provisionally as they must be installed for operation, and Then grinds the end faces of the pistons and the sealing elements Gap-free surface sealing is achieved when the thermal expansion coefficients of all parts are the same.

Claims

Claims 1) Seal the taagentialen column in rotary piston engines with circular working cylinders, marked by toothed sealing elements (10, 20, 30), the teeth (11, 31) of which have parallel sealing tooth flanges (12, 32) which touch the aligned tooth flanks (13) of the part to be sealed (1-4,20) 9 and which can thereby perform parallel displacements in order to be angled to these tooth flanks lying sealing surfaces (159 21, 29) by spring, gas, or centrifugal forces for to bring sealing system.

2) Seal according to claim 1, characterized in that sealing elements are designed as insulating pieces (20) that are more or less fixed to the associated Pistons are connected, which complement their teeth (13) up to the piston hub (5 or 6), and which together with these seal against the teeth of another sealing element (10), 3) Seal according to claim 1, characterized in that sealing elements as sealing strips (30) are formed whose teeth (31) against the outer teeth (13) of the piston Seal (1-4).