DE1934262C3

DE1934262C3 - Dichtungssystem für eine parallel und innenachsige Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE1934262C3
Application number: DE1934262A
Authority: DE
Inventors: Charles Soultz-Sous-Forets Eyer (Frankreich)
Original assignee: Consulta Treuhand GmbH
Current assignee: Consulta Treuhand GmbH
Priority date: 1968-08-01
Filing date: 1969-07-05
Publication date: 1973-10-04
Also published as: GB1272667A; DE1934262A1; DE1934262B2; SE369944B

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für eine parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine, die als Verbrennungs- oder Flüssigkeitsmotor. Pumpe oder Kompressor verwendet wird und aus einem durch radial verlaufende Zwischenwände in Kammern unterteilten Gehäuse und aus einem relativ zu diesem Gehäuse drehbaren, mit einer oder zwei Ausnehmungen \ ersehenen zylindrischen Zentralkörper besteht, in dessen Ausnehmungen drehbar zylindrische KoI ben angeordnet sind, deren Durchmesser gleich dem halben Innendurchmesser des Gehäuses ist und die zur Aufnahme der radialen Zwischenwände beim Vorbeigang an diesen derart geformte Ausnehmungen enthalten, daß der Kolben zwischen seinen Ausnehmungen angenähert T-förmige Profile aufweist, deren abgerundete Enden sich dichtend relativ zu den Zwischenwänden der Kammern bewegen.

Ein derartiges Dichtungssystem einer Rotationskolbenmaschine ist aus der französischen Patentschrift I 372 417 bekannt.

Es liegt im Wesen einer solchen Maschine, daß die Begrenzungsllächen der die Kammern trennenden Begrenzungswände durch Ebenen gebildet sind, die sich in der gemeinsamen Achse des Gehäuses und des Zentral körpers schneiden, und daß die äußeren Kanten der Ausnehmungen der Kolben bzw. der T-förmig profilierten, stehengebliebenen Teile sich beim Umlauf des Zentralkörpers um' der Kolben längs dieser ebenen Begrenzungsllächen bewegen, ohne daß hierbei besondere Reibungskräfte auftreten. Dabei ergehen diese Kanten an sich bereits eine hinreichende Dichtung. Bei dieser Anordnung sind jedoch die die Dichtung bildenden Kanten gegen mechanische Beschädigung oder, beispielsweise bei Verwendung 0.- r Maschine als Verbrennungsmotor, gegen durch Hitzeeinwirkung entstehende Schaden außerordentlich an-

DU: Aufcabe der Erfindung besteht darin, die Kolbenkanten "geiien mechanische und thermische t.inflüsse bei optimaler Diehtwirkimg widerstandsfähiger zu machen.

ίο Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die abgerundeten Enden der T-förmigen Profile kreiszylindrische Wulste darstellen, deren Mittelachse längs der Mantelfläche des Kolbens verläuft und deren außerhalb de- Mantelfläche des Kolbens liegender Teil wegeeschnitten ist, und daß die Begrenzungsflächen der Zwischenwände im Abstand des Wulstradius parallel zu der durch dessen Mittelachse gehenden Radial ebene versetzt sind.

Auf diese Weise wird erreicht, daß während de; Kolbenbewegung die längs der Begrenzungsfläche sic h bewegende dichtende Gerade auf der Mantelfläche des zylindrischen Wulstes stetig verlagert, so daß zwar noch immer eine rein linienförmige Berührung zwischen Kolben und Begrenzungsfläche gegeben ist und sich der Kolben noch immer mit geringstmöglichei Reibung (theoretisch reioungslos) längs der Begrer. zündfläche bewegt, daß aber durch die stetige Vei lagerung der Dichtungslinie einerse^;'.s eine wesentlich geringere mechanische Beanspruchung der Kolben-

kante" stattfindet. Da es sich nunmehr nicht mehr um eine einzige scharfe Kante handelt, die als Dichtungv linie wirkt, ist diese auch gegenüber einer Beschädigung durch Wärmeeinwirkung wesentlich widerstand«-- fähiger. Andererseits ergibt sich darüber hinaus noch

der zusätzliche Vorteil, daß unter Wahrung der durch die Maßverhältnisse auf Grund des mathematischen Gesetzes von La Hire gebotenen Ve-teile sich zugleich die Möglichkeit einer Vergrößerung des Nutzraumes der Kammern durch Vergrößerung der Ausoparungen im T-förmigen Profil des Kolbens ergibt.

In der Zeichnung sind zwei verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, die im folgenden erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 in der rechten Hälfte eine bekannte Aus-

führungsform und in der linken Hälfte eine erfindungsiiemäße Ausführungsform obengenannter Maschine und

F i «. 2 eine weitere erfindungsgemäßc Ausführungsform für obengenannte Maschine als Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung.

In Fig. 1 ist auf der rechten Seite in stark schematisierter Darstellung eine Maschine bekannter Ausführungsform gezeigt, wie sie etwa in der französischen Patentschrift 1 372 417 dargestellt ist und dem Prinzip von La Hire entspricht. Im folgenden soll auf die rechte Hälfte der F i g. 1 Bezug genommen werden. Die Begren/Aingsflüehen der Wände der mit dem Gehäuse 22 einstückig verbundenen radialen Zwischenwände 21 der Kammern sind ebene Flächen, die in Richtung der Mittelachse 23 der Maschine verlaufen und deren ideelle Verlängerung durch die für die Radialebene 24' stehende strichpunktierte Gerade angedeutet ist. Die die Kolben darstellenden umlaufenden Körper 25 bestehen aus Zylindern, die in Ausnehmungen des Zentralkörpers 26 gelagert sind und ihrerseits wiederum Ausnehmungen 27 enthalten. Diese Ausnehmungen 27 sind so geformt, daß die stehengebliebenen Teile 28 jeweils ein angenähert

T-förmiges Profi! aufweisen. Entsprechend dem Prinzip von La Hire ist der Durchmesser dieser Kolben 25 iileich der Hälfte des Innendurchmessers des Gehäuves22. so daß sich die Kanten 29 der T-fürmitien stehengebliebenen Teile der Kolben 25 reibungslos Kinns der ebenen Wandun»sllächen der Zwischenwände 21 bewegen. Die Karte 29 stellt hierbei /ugleich die Dichuingslinie dar. die sich ohne Abnut/.un« durch Reibung I anus der WandunustUiche bewegt " ^

Die linke Hälfte der F i g. 1 zeigt nun für die glei-

,he Maschine eine gemäß dem Erlindunusuedunken durchgeführte Ausführuimsform. Hie: entspricht die strichpunktierte Linie 24' der Linie 14 auf der rech-■ en Seite der F i g. 1 und stellt die Radialebene d,r.

lä.ms deren sich nach dem Prinzip von La Hire die auf dem Umfane des den Kolben 25' bildenden Zyliiiders Heuende Mittelachse 31 beweat. Diese Mittel-

achse 3f geht durch den Mittelpunkt des Kreises 32.

der durch seinen Schnittpunkt mit dem zylindrischen Mantel des Kolbens 25' die Kante 29' des Kolbens 25' bestimmt. Die tangential an den Kreis 32 verlaufende Ebene 34. die parallel zur Radia.ebene 24' verlauft.

ergibt dann die Richtung der ebenen Begrenzungsflä-

ehe 35 der Zwischenwand 21'. Der Abstand zwischen der Begrenzungsfläche 35 und der dem von der Mittelachse 31 durchlaufenen Weg entsprechenden Geraden in der Radialebene 24' ist also gleich dem Radius des Kreises 32. Man erhält se, einen Wulst 33. der während des Betriebes der Maschine längs der Be-,renzungsfläche 35 eine Art Wälzüewe^un, ausführt

und damit während dieser Zeitdauer "die Dichtung zwischen dem Kompressionsraum 36 und der in den zylindrischen Kolben 25' eingebrachten Ausnehmung

27' gewährleistet. Da auf diese Weise nicht dauernd die gleiche Linie als Dichtungslinie wirkt, wird ein zu

starker Verschleiß vermieden; darüber hinaus ergibt sich noch zugleich die Möglichkeit, die in dem T-förminen Profil 28' vorgesehene Aussparung 37 wesentlieh tiefer zu gestalten, als die im entsprechenden

T-förmigen Profil 28 des Kolbens bei der auf der rech-

ten Seile der Figur gezeigten Ausführungsform ein-

gebrachte Aussparung 30. Dies gestattet einerseits eine Selbsl-Synehronisierung ^d^. ^Vs.^rlviUn^e gleich mit ült Verbesserung ücr _d ^_{inc sdlarfc} eine Abnutzung der V\am in-e .^ ._mdcri._r_

Kante des T-förnvgen leiK \<-m _lls" _Vcrbrcn_

seits wird bei Verwendung deMM.s^^^^^^^ ^

nimüsmotor dank der \usspirun« 30 und

Aussparung 37 gegenüber ^ÜL\' ' " '/_der%_A,_lindri_ der relativen Obertlachen^errin e _e ^.^ sehen Flachen des l-lormi^en

ίο Wirkungsgrad erhöhten. _d-r Maschine "c-

Die F i g. 2 zeigt eine \ ^a™™ ,^₀₁₀₁₀₁. \_u_

maß der Enindung, die ais ν \-in"csprit/i

heilet, bei dem der ^B™nnsu ι ^j^ ^.

wird. Hierbei ist von z.we,^uU . , ^ ^ ^

schermänden η^== ^ ^ Ein»rÜ T mit dem Kolben, die Wand si. im dichtenden t V' ., _jm ^

während die entsprechenUL /λι . _Zwl^_hcnv._vaud ς _{ ben 53 zur.ammen mit ücr m ^ primären Vereingebrachten ^A™™^h _t ^m™»** 7._v"_sdleinvand 51 i,-brennungsraum bikiet. in uu ■ ^ ^^

die Einspritzdüse^ 59 v«rgesthu _derfoI ;_do

seitenwand « dient dazu ζ

^ /^mcn primäiv. _udm Sekundär erbren und ca _Zwischcp

g 57 des Kolbe,,

Arbeitskammern

we. Is *'^nc™^lX^£_u
*₅ Verbrennungsraum 54 und

nungsraumen ³^'"'1 Ausnehmg wand S₃ en sprich ^dl ™ _{k des un|}.

s3; sie dient lediglich dazu,^n ν ^ ~

laufenden Körpers an der Zw s^^n_d u, u

Ausstoß der verbrannten Gase ^ rd den AU kanal 58 zu ermöglichen. Die WuIs^^an den^u:u die die längs den Wandungen üc^rZ^clenw and und 55 gleitenden Kanten der ^^ersetzt, crha. man in der gleichen ^VNUSLJ . _{Abstand /NU}

Seite der F, g. 1 ge zeigten VVu ^st; ^dtr J™^' sehen der Rad.aIebcne6I, in der siel < · 63 des den Wulst bestimm ndu, K s der Ebene 62 ^^re die dc ^ wand si bestimmt ist und tue

Radius des Wulstes „',brechenden Teil des Kelschenwande s5 und den entsprechenden

bens 53.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Dichtungssystem für eine parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine als Verbrennungs- oder Flüssigkeitsmotor. Pumpe oder Kompressor, die aus einem durch radial verlaufende Zwischenwände in Kammern unterteilten Gehäuse und aus einem relativ zu diesem Gehäuse drehbaren, mit einer oder zwei Ausnehmungen versehenen zylindrischen Zentralkörper besteht, in dessen Ausnehmungen drehbar zylindrische Kolben angeordnet sind, deren Durchmesser gleich dem halben Innendurchmesser des Gehäuses ist und die zur Aufnahme der radialen Zwischenwände beim Vorbeigang an diesen derart geformte Ausnehmungen enthalten, daß der-Kolben zwischen seinen Ausnehmungen angenähert T-förmige Profile aufweist, deren abgerundete Enden sich jeweils dichtend relativ zu den Zwischenwänden der Kammern bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die abgerundeten Enden der T-förmigen Profile (28') kreiszylindrische Wulste (33) darstellen, deren Mittelachse (31. 63) längs der Manielfläche des Kolbens (25', 53) verläuft und deren außerhalb der Mantelfläche des Kolbens (25', 53) liegender Teil weggeschnitten ist. und daß die Begrenzungsflächen (35) der Zwischenwände (21'; 5! 55) im Abstand des Wulstradius (Radius des Kreises 32) parallel zu der durch dessen Mittelachse (31. 63) gehenden Radialebene (24', 61) versetzt sind.