DE2731683B2

DE2731683B2 - Kolbenschieberanordnung für eine Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2731683B2
Application number: DE2731683A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Kunieda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2731683C3; DE2731683A1; US4155685A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenschieberanordnung für eine Rotationskolbenmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einer bekannten Kolbenschieberanordnung dieser Gattung (GB-PS 381 727) sind im Bereich jedes Stirnendes der Kolbenschieber über Eck angeordnete Dichteiernente vorgesehen, die sowohl radial

nach außer, gegen die Innenwand als auch axial nach außen gegen das gegenüberliegende Seitenteil des Gehäusemantels federvorgespannt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Koibcnschieberanordnung für eine Rotationskolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß auf konstruktiv möglichst einfache Weise eine optimale Abdichtung nicht nur zur Innenwand, sondern auch zu den Seitenteilen des Gehäusemantels über eine lange Lebensdauer selbst bei extremen Drehzahlbeanspruchungen aufrechterhalten wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die im Patentanspruch 1 gegebene technische Lehre. Vorteilhafte Weiterbildungen hiervon sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es ist an sich bekannt (DE-OS 2 125 659), bei einer Rotationskolbenmaschine eine Dichtleiste, die in einer Führungsnut radial verschiebbar und mittels Feder radial nach außen vorgespannt ist, im Bereich ihrer Stirnenden in jeweils einer Aussparung eines scheibenförmigen, axial nach außen federvorgespannten Diclitelcmentes zu führen. Jedoch ist dort kein weiterer Hinweis auf die erfindungsgemäßc technische Lehre zu entnehmen, wie sie im Patentanspruch 1 wiedergegeben ist.

Ern wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß infolge der auf den Stirnseiten des Kolbcnschiebers eingelassenen und miteinander in einer gcgenscitigen Stift/Schlitz-Verbindung stehenden Dichtungselemente, die sowohl an dem gegenüberliegenden Seitenteil des Gehäusemantcls als auch den Scitenwänden ihrer Führungsnuten dicht angreifen, eine optimale Abdichtung mit wenigen Elementen erreicht ist, die auch bei hohen Drehzahlen und unregelmäßigen Druckbclastungcn aufrechterhalten bleibt.

Die Erfindung wird im folgenden unhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene, schräge Ansieht einer Rotationskolbenmaschine mit Kolbenschieber,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Maschine nach Fig. 1, in welchem der Rotor in einer Endposition dargestellt ist,

Fig. 3 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt im Bereich des Kolbenschieber, und

Fig. 4 eine schräge Ansicht des Kolbenschiebers nach Fig. 3 in welcher die Einzelteile in auscinandergczogener Form dargestellt sind.

Nach den Fig. 1 und 2 umfaßt eine Rotationskolbenmaschine einen stationären Gehäuscmantcl 1 und einen in diesem zentrisch angeordneten Rotor 2. Der Ringraum zwischen dem Gchäusemantcl 1 und dem Rotor 2 ist axial unterteilt in eine Ansaug- und Kompressionskammer 3 und eine Explosions- und Ausstoßkammer 4. Zwischen den Kammern 3 und 4 ist ein Verbindungsgang 5 vorgesehen, der geöffnet und geschlossen werden kann. Weiterhin ist in der Kammer 3 eine Ansaugöffnung 6 und in der Kammer 4 eine Ausstoßöffnung 7 und eine Zündkerze 8 vorgesehen.

Der Gehäusemantcl 1 weist eine zu dem Rotor 2 achsnahe Zone 9 auf, die die Kammern 3 und 4 in mehrere Räume unterteilt. Der Rotor 2 der Kammern 3,4 trägt einen Kolbenschieber 10, der sich zusammen mit dem Rotor 2 relativ zu der achsnahen Zone 9 des Gehäusemantels dreht.

Über den Umfang des Rotors 2 sind achsparaüe!

/u diesem Dichtleisten 11 angeordnet, und zwar in einem solchen Abstand in Unifangsrichtung des Rotor;; 2 voneinander, daß während dcf Drehung des Rotors 2 wenigstens eine Dichtleiste 11 in Berührung mil der uchsnai.-n Zone 9 des Gehäusemantels 1 steht und dadurch der Rotor 2 in ständiger dichtender Anlage an dem Gehäusemantel 1 gehalten wird.

Nach den Fig. 3 und 4 ist der Kolbenschieber 10 in eine Nut 2« verschiebbar eingesetzt, die auf dem w Umfang des Rotors 2 angeordnet ist. Eine Federanordnung 20 spannt den Kolbenschieber 10 radial nach außen gegen die Innenwand des Gehäusemantels 1 vor.

Der Kolbenschieber 10 ist mit einer ebenfalls in radialer Richtung des Rotors 2 verlaufenden, radial nach außen offenen Nut 10« ausgebildet, in welcher eine Dichtleiste 11α verschiebbar geführt und durch eine zwischen dem Boden der Nut 10« und der Dichtleiste 11« angeordnete Dichtungsfeder 12 radial nach 2» außen vorgespannt ist. so daß die Außenkante der Dichtleiste 11« gegen die Innenwand des Gchäusemantels 1 ständig angedrückt wird.

Auf den Stirnflächen des Rotors 2 sind an den axialen Enden der Nuten 2« Ausnehmungen vorgesehen. in die Kolbenbolzen 21 eingelassen sind, welche ihrerseits durch Druckfedern 22 zu dem gegenüberliegenden Seitenteil 1« des Gehäusemantels 1 vorgespannt sind. Die Kolbenbolzen 21 können dabei auf ihrer zum Seitenteil gerichteten Stirnwandung ausgespaii sein, .in wie bei A in Fig. 3 angedeutet ist.

Außerdem ist in jede Stirnwand des Kolbenschiebers 10 ein scheibenförmiger Außendichtbolzen 13 eingelassen, der durch eine Druckfeder 25 gegen das gegenüberliegende Seitenteil 1« des Gehäusemantels 1 vorgespannt ist. Die Kolbenbolzen 13 sind mit einer Ausnehmung 13« vorgesehen, in die die Dichtleiste 11« eingreift. Außerdem weist jeder Außendichtbolzen 13 zwei einander gegenüberliegend angeordnete, axial nach innen zur Dichtleiste 11« w gerichtete Ausnehmungen 13fr auf, in die Verriegelungsstifte 11fr eingreifen, die an den Enden jeder Dichtleiste 11« vorgesehen sind. Die Enden der Dichtleiste 11« sind in der Ausnehmung 13« verschiebbargelagert, während die in die Ausnehmungen 13fr eingreifenden Verriegelungsstifte 11fr ein axiales Ausrücken oder Herausspringen der Dichtleiste 11« verhindern.

Ein Innendichtbolzen 23 ist radial innerhalb des Außcndichtbolzens 13 in die Stirnfläche des Kolben- so Schiebers 10 eingelassen und mittels einer Feder 26 zum gegenüberliegenden Seitenteil 1« des Gehäuscmantds 1 vorgespannt. Der Inncndichtbol.'.en 23 weist eine in Umfangsrichtung des Rotors 2 verlaufende Nut auf, in die zwei Dichtelemcntc 28 verschiebbar eingesetzt sind, welche in zueinander entgegengesetzten Richtungen mitteis einer Feder 29 gegen die gegenüberliegende Seitenwand des Kolbenbolzens 21 vorgespannt sind.

Außerdem ist eine Verbindungsdichtung 24 zwisehen jedem Außendichtbolzen 13 und Innendichtbolzen 23 in einer Nut in der Stirnfläche des Kolbenschiebers 10 verschieblich angeordnet, die mit je einem Stirnende in einer zugewendeten Ausnehmung des Außendichtbolzens 13 bzw. des Innendichtbolzens 23 gelagert und mittels einer Druckfeder 27 zu dem Seitenteil 1« des Gehäusemantels 1 vorgespannt ist.

Wenn der Gasdruck der Rotationskolbenmaschine in Richtung der Pfeile in Fig. 3 wirkt, dann preßt diescr die Dichtleiste Ha gegen die Innenwand des Gehäuscmantcls 1 und die Seitenwand der Nut 10« im Kolbenschieber 10. Die Dichtleiste 11« wird hierdurch gegen die Innenwand des Gehäusemantels 1 abdichtend gedrückt. Zwischen dem Kolbenschieber 10 und dem Rotor 2 wird eine Abdichtung dadurch erreicht, daß der Gasdruck den Kolbenschieber 10 gegen die Seitenwand der Nut la im Rotor 1 preßt. Eine Abdichtung zwischen den Stirnseiten des Rotors 2 und dem Kolbenschieber 10 einerseits und den Seitenteilen \a des Gehäusemantels 1 andererseits wird dadurch erreicht, daß die Außendichtbolzen 13. die Innendichtbolzen 23 und die Verbindungsdichiungen 24 durch den Gasdruck sowohl gegen eine Seite ihrer Führungsnuten als auch gegen das gegenüberliegende Seitenteil 1« des Gehäusemantels 1 gedrückt werden. Der Abdichtungsdruck wird durch die vorgesehenen Druckfedern unterstützt.

Die über den Umfang des Rotors 2 gegenüber dem Kolbenschieber 10 versetzt angeordneten Dichtleisten 11 sind ebenfalls in axial verlaufende Führungsnuten verschiebbar eingesetzt und radial federvorgespannt. Im Bereich der Stirnflächen dieser Führungsnuten sind ebenfalls federvorgespannte Außendichtbolzen ähnlich den Äußcndichtnolzen 13 in die Stirnflächen des Rotors 2 eingelassen. Die über den Umfang des Rotors 2 verteilten Dichtleister. 11 weisen dabei im Bereich ihrer Stirnenden ebenfalls Verriegclungsstiftc ähnlich den Vcrriegelungsstiftcn 11fr auf und sind mit ihr^n Stirnenden und den Verriegclungsstiften ebenso in den zugeordneten Außendichtbolzen geführt, wie es anhand des Kolbenschiebers 10 beschrieben worden ist. Außerdem erstrecken sich zwischen den Außendichtbolzen der Dichtlcisten 11 einerseits und den Kolbenbolzen 21 der Kolbenschieher 10 und den angrenzenden Außendichtbolzen der Dichtleisten 11 andererseits federvorgespannte Seitendichtungen 15, die in Führungsnuten eingesetzt und gegen die Seitenteile 1« des Gehäusemantels 1 dichtend vorgespannt sind und somit die Stirnseiten des Rotors 2 gegen die gegenüberliegenden Seitenteile 1« des Gehäusemantels 1 abdichten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kolbenschieberanordnung für eine Rotationskolbenmaschine mit Kämmeingriff zwischen einem achsnahe Zonen aufweisenden, von Seitenteilen begrenzten stationären Gehäusemantel und einem zentrisch angeordneten Rotor, der an einer achsnahen Zone des Gehäusemanicls in dichtender Anlage gehalten ist und in einer achsparallelen, durchgehenden Nut den federbeaufschlagten Kolbenschieber aufnimmt, der mittels einer in ihm federnd gelagerten Dichtleiste in dichtender Anlage an den Gehäusemantel gehalten ist, mit federbeaufschlagten, an den Seitenteilen anliegenden Axialdichtungen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Dichtleiste (lla) ist stabförmig ausgebildet;

b) der Kolbenschieber (10) ist an seinen axialen Enden in jeweils einer Aussparung eines scheibenförmigen fcderbeaufschlagten Kolbenbolzens (21) gelagert, der in der betreffenden Stirnwand des Rotors (2) eingelassen ist;

c) die Dichtleiste (11«) ist an ihren axialen Enden in jeweils einer Aussparung eines scheibenförmigen fedcrbcaufschlagtcn Außcndichtholzcns (13) gelagert, der in der betreffenden Stirnwand des Kolbenschieber (10) eingelassen ist;

d) radial innerhalb der Außcndichtbolzen (13) sind im Kolbenschieber (10) Inncndichtbolzen (23) mit Ausnehmungen vorgesehen, wobei die in Rotorumfangsrichtung verlaufende Nut jeweils zwei Dichtclemcnte (28) aufweist, die mittels einer Feder (29) in zueinander entgegengesetzten Richtungen vorgespannt sind;

c) zwischen den äußeren und inneren Dichtungsbolzen (13, 23) ist jeweils eine in Aussparungen der Dichtungsbolzcn (13, 23) gelagert, fcderbeaufschlagtc Verbindungsdichtung (24) vorgesehen.

2. Kolbenschicberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Dichtleiste (11α) einen Verriegelungsstift (lift) aufweisen, der in eine entsprechende Aussparung des Außendichtbolzens (13) eingreift.

3. Kolbenschieberanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenbolzen (21) an seiner dem entsprechenden Seitenteil gegenübeiliegenden Stirnwandung ausgespart (A) ist.