DE2731683C3

DE2731683C3 - Kolbenschieberanordnung für eine Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2731683C3
Application number: DE2731683A
Authority: DE
Inventors: Yoshiko Nagoya Aichi Kunieda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1981-07-09
Also published as: DE2731683B2; DE2731683A1; US4155685A

Description

(lie Erfindung betrifft eine Knlhemehiencrnntml· llung für eine Rotationskolbenmaschine gemäß der im Oberbegriff lies Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Hei einer bekannten Kolhenschieheranorilniing dieser Gattung (GH-PS 3Sl 727) sind im Hereich je'-ilesStirnendesiler Kolbenschieber über f!ek angeordnete l)ichtelcmentc vorgesehen, die sowohl radial nach außen gegen die Innenwand als auch axial nach außen gegen das gegenüberliegende Seitenteil dei Gehäusemanlels federvorgespannt sind.

Aufgabt der Erfindung ist es. eine Kolhenschieberanordnung für eine Rotationskolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs t angegebenen Gattungderart weiterzubilden, daß auf konstruktiv möglichst einfache Weise eine optimale Abdichtung nicht nur zur Innenwand, sondern auch zu den Seuenteilen

in des Gehäusemanlels über eine lange Lebensdauer selbst bei extremen Drehzahlbeanspruchungen aufrechterhalten wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die im Patentanspruch 1 gegebene technische Lehre.

if Vorteilhafte Weiterbildungen hiervon sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es ist an sich bekannt (DE-OS 2 12565¹J), bei einer Rotationskolbenmaschine eine Dichtleiste, die in einer Führungsnut radial verschiebbar und mittels Feder

2ii radial nach außen vorgespannt ist, im Bereich ihrer Stirnenden in jeweils einer Aussparung eines scheibenförmigen, axial nach außen federvorgespannten Dichtelementes zu führen. Jedoch ist dort kein weiterer Hinweis auf die erfindungsgemäße technische

Lehre zu entnehmen, wie sie im Patentanspruch 1 wiedergegeben "ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß infolge der auf den Stirnseiten des Kolbenschieber eingelassenen und miteinander in einer ge-

M) genseitigen Stift/Schlitz-Verbindung stehenden Dichtungselemente, die sowohl an dem gegenüberliegenden Seitenteil des Gehäusemantels als auch den Seitenwänden ihrer Führungsnuten dicht angreifen, eine optimale Abdichtung mit wenigen Elementen er-

reicht ist, die auch bei hohen Drehzahlen und unregelmäßigen Druckbelastungen aufrechterhalten bleibt. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigt
Fig. I eine teilweise weggeschnittene, schräge An-

sieht 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 Kolbenschieber nach Fig. 3 in welcher die Einzelteile in auseinandergezogener Form dargestellt sind.

5(i Nach den Fig. 1 und 2 umfaßt eine Rotationskolbenmaschine einen stationären Ochäuscmantcl 1 und einen in diesem zentrisch angeordneten Rotor 2. Der Ringraum /wischen dem Gehäuscmantel I und dem Rotor 2 ist axial unterteilt in eine Ansaug- und Korn·

pressionskammcr 3 und eine Explosions- und Ausstoßkammcr 4. Zwischen den Kammern 3 und 4 ist ein Verbindungsgang S vorgesehen, der geöffnet und geschlossen werden kann. Weiterhin ist in der Kammer 3 eine Ansaugöffnung 6 und in der Kammer 4

mi eine Ausstoßöffnung 7 und eine Zündkerze 8 vorgesehen.

Der Gchäusemantel 1 weist eine /u 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 mil dem Ro'-ir2 relativ zu der achsnahen Zone 9 des Gehäuse lantels dreht.

Ober den Umfang ties Rotors 2 sind achsparallel

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/u diesem Dichtlcisicn 11 angeordnet, und /war in einem solchen Abstand in Umfangsriehtung des Rotors 2 voneinander, daß während der Drehung des Rotors 2 wenigstens eine Dichtleiste 11 in Berührung mit der achsnahen Zone 9 des Gehäusemantels 1 steht und dadurch der Ro'.or 2 in ständiger dichtender Anlage an dem Gehäuscmantel 1 gehalten wird.

Nach den Fig. 3 und 4 ist der Kolbenschieher IO in eine Nut 2a verschiebbar eingesetzt, die auf dem Umfang des Rotors 2 angeordnet ist. Eine Federanordnung 20 spannt den Kolbenschieber 10 ladial nach außen gegen die Innenwand des Gehäusemantels I vor.

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

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

Außerdem ist in jede Stirnwand des Kolbcnschicbers 10 ein scheibenförmiger Außendichtbolzen 13 eingelassen, der durch eine Druckfeder 25 gegen das gegenüberliegende Seitenteil la des Gehäusemantels I vorgespannt ist. Die Kolbenbolzen 13 sind mit einer Ausnehmung 13a vorgesehen, in die die Dichtleiste lla eingreift. Außerdem weist jeder Außendichtbolzen 13 zwei einander gegenüberliegend angeordnete axial nach innen zur Dichtleiste Ha gerichtete Ausnehmungen 13ft auf, in die Vcrriege-Itingsstifte Hb eingreifen, die an den Enden jeder Dichtleiste Πα vorgesehen sind. Die Enden der Dichtleiste Πα sind in der Ausnehmung 13a verschiebbar gelagert, während die in die Ausnehmungen 13/? eingreifenden Verriegelung.*=siftc 11/? ein axiales Ausrücken oder Hcrausspringcn der Dichtleiste Hw verhindern.

Ein Innendichtbolzen 23 ist radial innerhalb des Außendichtbolzens ljsn die Stirnfläche des Kolbenschieber 10 eingelassen und mittels einer Feder 26 zum gegenüberliegenden Seitenteil la des Gehäusemantcls 1 vorgespannt. Der Inncndichlbolzcn 23 weist eine in Umfangsrichtung des Rotors 2 vertaufende Nut auf, in die zwei Dichtelcmentc 28 verschiebbar eingesetzt sind, welche in zueinander cntgcgen·..·. -ct/KM Richtung .·η mittels einer Feder 29 gegen die _i uciHiln.rliegende Seitenwand des Koihcnbol/ens 21 ι mi gespannt sind.

Xnilcrdcm ist eine Verhindungsdichtung 24 /wiscli. π jedem Außendichtbol/en 13 und Innendichtbol.'v Ii 23 in einer Nut in der Stirnfläche des Kolben- >clii> ti-rs 10 verschieblich angeordnet, die mit je einem Stimende in einer zugewendeten Ausnehmung des \ußendichthol/ens 13 b/w. des Innendichtbol-

Hi /en-. 23 gelagert und mittels einer Druckfeder 27 /u dem Seitenteil Indes Gehäusemaniels 1 vorgespannt ist.

Wrunder Gasdruck der Rotationskolbenmaschine in Ru hiiingder Pfeile in Fig. 3 wirkt, dann preßt die-

i~ scr du· I lichtleiste Ha gegen die Innenwand des Gehäuscm.intels 1 und die Seitenwand der Nut 10<j im KolUn-ehieber 10. Die Dichtleiste 11« wird hierdurch ucgen die Innenwand des Gehäusemantcls 1 abduliknd gedruckt. Zwischen dem Kolbenschieber

:n 10 und lern Rotor 2 wird eine Abdichtung dadurch erreicht.daß der Gasdruck den Kofoenschieber 10a·-·- gendk· Seitenwand der Nut 2a im Rotor 1 preßt. Eine Abdichtung zwischen den Stirnseiten des Rotors 2 und dem Kolbenschieber 10 einerseits und üon Seitenteilcn la des Gehäusemantels 1 andererseits wird daduich erreicht, daß die Außendichtbolzen 13. die Innendichtbolzen 23 und die Verbindungsdichtungen 24 durch den Gasdruck sowohl gegen eine Seite ihrer Führungsnuten als auch gegen das gegenüberliegende

κι Seitenteil la des Gehäusemantcls 1 gedrückt werden. Der Abdichtungsdruck wird durch die vorgesehenen Druckfedern unterstützt.

Die über den Umfang des Rotors 2 gegenüber dem Kolbenschieber 10 versetzt angeordneten Dichtlcisten 11 sind ebenfalls in axial verlaufende Führungsnuten verschiebbar eingesetzt und radial federvorgespannt. Im Bereich der Stirnflächen dieser Fiihrungsnuten sind ebenfalls federvorgespannte Außetidichtbolzen ähnlich den Außendichtbolzen 13 in die

4M Stirnflächen des Rotors 2 eingelassen. Die über den Umfang des Rotors 2 verteilten Dichtleislen 11 weisen dabei im Bereich ihrer Stirnenden ebenfalls Verriegelungsstifte ähnlich den Verriegelun{isstiflen Hb auf und sind mit ihren Stirnenden und deii Verricgelungsstiftcn ebenso in den zugeordneten Außindichtbolzcn geführt, wie es anhand des Kolbenschieber* 10 beschrieben worden ist. Außerdem erstrecken sich zwischen den Außendichtbolzen der Dichtleiste!! 11 einerseits und den Kolbenbolzen 21 der Kolbcnschic-

5Ii her 10 und den angrenzenden Außendichtbolzen der Dichtleistcn 11 andererseits federvorgespannte Seitcndichtungcn 15. die in Führungsnuten eingesetzt und gegen die Seitenteile la des Gchäuscmantels 1 dici.iend vorgespannt sind und somit die Stirnseiten des Rotors 2 gegen die gegenüberliegenden Seitenteile la des Getiäuscmantcls 1 nbdichtcvr.

Hierzu 2 Blatt Zcichmiimcii

Claims

b)

Patentansprüche:

I. Kolbenschieberanordnung für eine Rotationskolbenmaschine mit Kämmeingriff /wischen einem achsnahe Zonen aufweisenden, von Seitenteilen begrenzten stationären Gehäusemantel und einem zentrisch angeordneten Rotor, der an einer achsnahen Zone des Gehäusemantels 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 (Ha) ist stabförmig ausgebildet;

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

c) die Dichtleiste (Ha) ist an ihren axialen Enden in jeweils einer Aussparung eines scheibenförmigen federbeaufschlagten Außendichtbolzens (13) gelagert, der in der betreffenden Stirnwand des Kolbenschiebers (10) eingelassen ist;

d) radial innerhalb der Außendichtboizen (13) sind im Kolbeeschiefr / (10) Innendichtbolzen (23) mit /Ausnehmungen vorgesehen, wobei die in Rotorumf ngsrichtung verlaufende Nut jeweils zwei Dichtelemente (28) aufweist, die mittels einer Feder (29) in zueinander entgegengesetzten Richtungen vorgespannt sind;

c) zwischen den äußeren und inneren Dichtungsbolzcn (13, 23) ist jeweils eine in Aussparungen der Dichtungsbob.cn (13, 23) gelagert, fcderbcaufschlagtc Vcrbindungsdictitung (24) vorgesehen.
2. Kolbenschiebcranordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Dichtleiste (11α) einen Verriegelungsstift (11 Αϊ) aufweisen, der in eine entsprechende Aussparung des Außcndichtbolzens (13) eingreift.
3. Kolbcnschicberannrdnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenbolzen (21) an seiner dem entsprechenden Seitenteil gegenüberliegenden Stirnwandung ausgespart [A) ist.