DE3728943C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Kolben einer Rotationskolbenmaschine mit einem von einer trochoidenförmigen n- bogigen Mantellaufbahn und zwei Seitenwänden begrenzten Gehäuse, dessen Seitenwände von einer Exzenterwelle durchsetzt sind, auf deren Exzenter ein n+1-eckiger Kolben in einer planetenförmigen Bewegung unter ständiger Anlage von in seinen Ecken angeordneten radialen beweglichen Dichtleisten an der Mantellaufbahn umläuft, wobei der Kolben in radialer Ebene in zwei Teile geteilt ist und Mittel vorgesehen sind, um diese Teile mit axial äußere Kanten der Kolbenflanken bildenden Stegen an den Gehäuseseitenwänden anzupressen, sowie eine den Spaltraum zwischen diesen Teilen nach radial innen abschließende elastisch verformbare Ringdichtung.

In FR-PS 9 07 575 ist eine derartige Rotationskolbenmaschine der Trochoidenbauart mit einem zweieckigen axial- mittig geteilten Kolben beschrieben, dessen Teile durch die radialen Dichtleisten in sich deckender Lage gehalten und anstelle des üblichen Übersetzungsgetriebes von in den Gehäuseseitenwänden feststehenden Gleitsteinen geführt werden. Um die Teile des Kolbens an die Gehäuseseitenwände anzupressen, sind Spiralfedern in axialen, in den beiden Kolbenteilen fluchtenden Bohrungen vorgesehen. Der den Spaltraum zwischen den Kolbenteilen abdichtende Dichtring folgt in geringem Abstand den Kolbenkanten. Die Kolben werden nur von den Federn abdichtend an die Gehäuseseitenwände angepreßt, was nicht verhüten kann, daß Druckgase in den Spaltraum zwischen diesen und dem Kolben gelangen. Der dort sich aufbauende Druck wird stärker als die Federwirkung und der die schmalen Randflächen an den Innenseiten der Kolbenteile beaufschlagende Druck. Außerdem ist die Führung durch die in den Nuten sich bewegenden radialen Dichtleisten und die Gleitsteine nicht ausreichend, um ein Verklemmen der Kolbenteile zu verhindern.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, bei einem eingangs genannten Kolben ohne die üblichen axialen beweglichen Dichtstreifen und Dichtbolzen eine vollständige axiale Abdichtung insbesondere bei höherem Arbeitsdruck zu erzielen und eine exakte Deckung der Kolbenteile unter sich aufrecht zu erhalten, um ein bei deren Verschiebung gegeneinander eintretendes Verklemmen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Ausgestaltungen des Kolbens gelöst. Durch das Zurückrücken des Dichtringes hinter die Führungsbolzen ergeben sich so große Beaufschlagungsflächen für den Druck des Arbeitsmittels, daß die Axialdichtungen wirksam geschlossen werden, bevor sich hinter diesen ein Gegendruck aufbauen kann. Durch die in ihren Bohrungen gleitenden Führungsbolzen wird die axiale Beweglichkeit der Teile des Kolbens nicht behindert, ihre Verdrehung gegeneinander aber mit Sicherheit vermieden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine 2 : 3 über­ setzte Rotationskolbenmaschine der Trochoidenbauweise in Ebene I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Radialschnitt durch die gleiche Maschine in Ebene II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolben in Ebene III-III in Fig. 4,

Fig. 4 einen Radialschnitt durch den gleichen Kolben in Ebene IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine axiale Draufsicht auf eine Seitenwand des gleichen Kolbens in Richtung des Pfeiles A,

Fig. 6 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbens in Ebene VI-VI in Fig. 7,

Fig. 7 einen Radialschnitt durch den Kolben gemäß Fig. 6 in Ebene VII-VII in Fig. 6.

In Fig. 1 und 2 ist eine bekannte Rotationskolbenmaschine dargestellt. Sie weist ein aus Seitenteilen 1 und 2 und dem Mantelteil 3 gebildetes Gehäuse 4 auf. Der Kolben 5 läuft auf dem Exzenter 6 einer Exzenterwelle 7 um, die in den Seitenteilen 1 und 2 gelagert ist. Mit radialen Dichtleisten 8 gleitet er an der Mantellaufbahn 9 und mit axialen Dichtleisten 10 an den Seitenwänden 11 und 12 der Seitenteile 1 und 2 in ständiger Anlage entlang.

Fig. 3 und 4 zeigen demgegenüber einen für eine derartige Maschine bestimmten erfindungsgemäßen Kolben 5, der in einer radialen Trennebene 13 in einem kleineren Teil 14 und einem größeren Teil 15 geteilt ist. In beiden Teilen 14 und 15 sind im Bereich der Kolbenecken von den von der Trennebene 13 gebildeten Innenseiten der Teile 14 und 15 eingebrachte, nach den Außenseiten dieser Teile nicht durchgehende und jeweils untereinander fluchtende Bohrungen 16 und 17 vorgesehen, in denen Führungsbolzen 18 angeordnet sind. Diese Führungsbolzen 18 verbinden beide Teile 14 und 15 untereinander so, daß sie axial gegeneinander verschiebbar, nicht aber untereinander verdrehbar oder verwindbar sind. In die Bohrungen 16 und 17 und die Führungsbolzen 18 schneiden die Nuten 19 für die radialen Dichtleisten 18 in gleicher Weise ein, wie dies bei sonst üblichen, die axialen und radialen Dichtteile verbindenden Dichtbolzen der Fall ist.

In der Innenseite des Teiles 14 des Kolbens 5 ist eine innerhalb der Führungsbolzen 18 umlaufende Nut 20 angeordnet, in die ein Dichtring 21 aus elastischem Material eingelegt ist, der beim Einbau unter Druck an der Innenseite des Kolbenteiles 15 anliegt. Da­ durch wird einerseits der Innenraum des Kolbens 5 gegenüber den Arbeitskammern der Maschine abgedichtet und andererseits zwischen den beiden Teilen 14 und 15 außerhalb des Dichtringes 21 ein vom Arbeitsdruck beaufschlagter Spaltraum gebildet. Durch diesen Druck werden die beiden Teile 14 und 15 des Kolbens 5 aus­ einander getrieben und gegen die Seitenwände 11 und 12 des Gehäuses 4 gepreßt. Bei Stillstand der Maschine erfolgt diese Anpressung durch den elastischen Dicht­ ring 21, der im Einbau unter Druck steht.

Auf den diesen Seitenwänden 11 und 12 zugekehrten und nach diesen weisend sind an den äußeren Seiten­ wänden der Teile 14 und 15 des Kolbens 5 schmale, die Dichtleisten 10 bildenden Stege 22 angeordnet, die bis zu den radialen Kanten der Teile 14 und 15 reichen. In den Stegen 22 sind in den Kolbenecken Einschnitte 23 vorgesehen, die mit den Nuten 19 der radialen Dichtleisten 8 genau fluchten. Die radialen Dichtleisten erstrecken sich, gegebenenfalls mit üb­ lichen Dichtdreiecken 24, bis zu den Gehäuseseitenwänden 11 und 12 in diesen Einschnitten 23 (gestrichelt ge­ zeichnet in Fig. 6).

Der in Fig. 4 dargestellte Dichtring 21 folgt der dreieckigen Kontur des Kolbens 5 in Form einer drei­ achsigen Elypse und liegt an den Führungsbolzen 18 tangential an. Um die Beaufschlagungsflächen der Teile 14 und 15 des Kolbens 5 zu vergrößern, kann, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, ein kreisrunder Dicht­ ring 25 in einer kreisrunden Nut 26 vorgesehen und zwischen dem Dichtring 25 und den Führungsbolzen 18 können in Verbindungsnuten 27 Verbindungsarme 28 an dem Dichtring 25 angeordnet sein, die dichtend an den Führungsbolzen 18 mit einer entsprechenden Aus­ rundung unter Spannung anliegen.

Claims (2)

1. Kolben einer Rotationskolbenmaschine mit einem von einer trochoidenförmigen n-bogigen Mantellaufbahn und zwei Seitenwänden begrenzten Gehäuse, dessen Seitenwände von einer Exzenterwelle durchsetzt sind, auf deren Exzenter ein n+1-eckiger Kolben in einer planetenförmigen Bewegung unter ständiger Anlage von in seinen Ecken angeordneten radialen beweglichen Dichtleisten an der Mantellaufbahn umläuft, wobei der Kolben in radialer Ebene in zwei Teile geteilt ist und Mittel vorgesehen sind, um diese Teile mit axial äußere Kanten der Kolbenflanken bildenden Stegen an den Gehäuseseitenwänden anzupressen, sowie eine den Spaltraum zwischen diesen Teilen nach radial innen abschließende elastisch verformbare Ringdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Teilen (14, 15) des Kolbens (5) untereinander fluchtende, nach den Seitenwänden des Kolbens (5) verschlossene achsparalle Borungen (16, 17) und in diesen gleitende Führungsbolzen (18) vorgesehen sind und daß der Dichtring (21) zwischen den Teilen (14, 15) radial innerhalb dieser Führungsbolzen (18) angeordnet ist.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (16, 17) in den Ecken der Teile (14, 15) des Kolbens (5) angeordnet und daß Einschnitte (23) in den Führungsbolzen (18) und in den Ecken der Stege (22) vorgesehen sind, die mit den Nuten (19) der radialen Dichtleisten fluchten.