DE2225137A1 - Rotationskolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Rotationskolben-brennkraftmaschine

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DE2225137A1
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    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B55/00Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
    • F02B55/02Pistons
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Description

cw 75/71
Curtiss-Wright Corporation, Wood-Ridge, N. J., U.S.A.
Rotationskolbenbrennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenbrennkraftmaschine rr.Lz einem Gehäuse, das einen ringförmigen Mantel aufweist, an dessen Stirnflächen jeweils ein Gehäuseseitenteil angesetzt ist, wobei der Mantel axial sich erstreckende Kühlkanäle aufweist, die mit Kühlmittelräumen in den Seitenteilen in Verbindung stehen, und wobei in jeder Stirnfläche des Mantels zwei zueinander im wesentlichen parallele, radial außerhalb bzw. innerhalb der Kühlkanäle verlaufende Ringnuten vorgeseher, sind, in denen Dichtungsringe angeordnet sind. Diese Dichtungsringe werden beim Zusammenschrauben der Gehäuseteile zusammengedrückt und verhindern ein Übertreten des Kühlmittels nach innen zu in die Arbeitskammern der Maschine sowie nach außen.
3ei derartigen Maschinen besteht eine erhebliche Schwierigkeit in dem Einlegen der Dichtungsringe in die Ringnuten, da diese Dichtungsringe, die im allgemeinen als O-Ringe aus gummisL&stischem Material ausgebildet sind, aus Platzgründen nur einen sehr kleinen Querschnittdurchmesser haben können, andererseits jedoch verhältnismäßig groß sind, sodaß sie nur mit großer Sorgfalt ohne Dehnung in die Nuten eingelegt werden
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können. Diesen Verfahren ist daher sehr seitraubend. Andererseits sind derartige dünne O-Ringe mit großem Durchmesser teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung zwischen dem Mantel und den anschließenden Gehäuseseitenteilen zu vereinfachen und zu verbilligen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden an jeder Stirnfläche des Mantels angeordneten Dichtungsringe an dem Außenumfang bzw. dem Innenumfang einer ringförmigen Platte angebracht sind, die mit Durchbrüchen entsprechend den Mündungen der im Mantel angeordneten Kühlkanäle versehen sind.
Der erfindungsgemäße Vorschlag gestattet es, die Gehäusedichtungen für eine Stirnfläche des Mantels zu einer Ein^ heit zusammenzufassen, die ohne Schwierigkeiten und mit geringstem Zeitaufwand montiert werden kann, da sich die Dichtungsringe aufgrund ihrer Anbringung an einer mehr oder weniger starren Platte bereits vor dem Einbau in einer Lage befinden, die dem Verlauf der Ringnuten in der Stirn- fläche des Mantels entspricht.
Bei der üblichen Anordnung muß der Bereich der Seitenflächen des Mantels zwischen der inneren Mantelfläche und den Kühlkanälen verhältnismäßig breit sein, um die radial innere Ringnut zur Aufnahme des Dichtungsringes unterbringen zu können und gleichzeitig einen Steg ausreichender Breite zwischen dieser Nut und der inneren Mantelfläche einerseits und den Kühlkanälen andererseits zu ermöglichen. Diese relativ große Wandstärke verringert die Kühlwirkung, wenn mar. nicht eine Herstellung des Mantels mit verlorenen Kernen in Kauf nehmen will, was teuer und aufwendig ist. Der erfinöun.^gemäße Vorschlag gestattet es dagegen, den Abstand zwischen der radial inneren Ringnut und den MUndun-
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gen der Kühlkanale sehr klein zu halten, da der dort angeordnete Dichtungsring von der ringförmigen Platte gehalten wird. Eg ist auch möglich, die Stirnfläche des Kanteis zwischen den Ringnuten um einen Betrag zurückzusetzen, der größer ist, als die Dicke der Platte, sorlaß die Seitenteile nur radial innerhalb der inneren Ringnut und radial außerhalb der äußeren Ringnut an den Stirnflächen des 1,'antels anliegen, wobei der Querschnittdurchmesser der Dichtungsringe größer ist als die Dicke der Platte. In diesem Fall sind beide Ringnuten zu den Kühlkanälen hin offen, wodurch die Herstellung dieser Nuten· und das Einlegen der Gehäusedichtung vereinfacht wird.
Die ringförmige Platte kann an ihrem äußeren und an ihrem inneren Umfang jeweils eine konkave Umfangnut aufweisen, in Vielehe der betreffende Dichtungsring eingeklebt oder einvulkanisiert ist. Der Dichtungsring kann jedoch auch einen hufeisenförmigen Querschnitt aufweisen und die innere bzw. äußere Kante der ringförmigen Platte umgreifen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen,in denen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigt:
Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Rotationskolbenbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart mit der üblichen Gehäusedichtung,
Fig. 2 ein Schnitt gemäß Linie2-2 in Fig. 6 durch ein Gehäusemantel mit einer erfindungsgemäßen Gehäusedichtung,
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des von dem Kreis A in Fig. 2 umschlossenen Bereiches,
^j g. 4 ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gehäusedichg, gemäß Linie 4-4 in Fig. 5,
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Fi::. 5 eine Teil-Seitenansicht der Gehäusedichtung von
FiC 4,
FiC 6 eine Teilansicht den Gohäusomantels in Richtung
dor Pfeile 6-6 in Fig. 2, und Pin· 7 einen Schnitt ähnlich KIc. 4 durch eine weitere Min führung der orfindungngemäßen Gohäuoedichtung.
In Fig. 1 ist schematisch eine Rotationskolbenbrennkraft-,rr,:if>chir;e 11 in Trochoidenbauart mit den üblichen Gehäusedichtungen gezeigt, wobei einige für die Erfindung nicht wesentliche Teile weggelassen sind. Diese Maschine weist ein Gehäuse mit einem ringförmigen Mantel 12 auf, dessen Innenfläche 13 die Form einer zweibogigen Epitrochoide hat und an dessen Stirnflächen jeweils ein Gehäuseseitenteil 14 angesetzt ist. In den Seitenteilen 14 ist eine Exzenterwelle l6 drehbar gelagert, auf deren Exzenter 17 ein beispielsweise dreieckiger Kolben 18 drehbar angeordnet ist, der an seinen Ecken Radialdichtungen 19 trägt, die an der inneren Mantelfläche IJ entlanggleiten. Das gargestellte — Gehäuse ist flüssigkeltsgekühlt, wobei jedes Seitenteil mit Hohlräumen 21 für die Kühlflüssigkeit versehn ist. Der Mantel 12 setzt sich aus einer inneren Wand 22 und einer äußeren Wand 23 zusammen, zwischen denen Rippen 24 angeordnet sind, welche Kühlkanäle 26 (s. insbesondere Fig. 6) begrenzen, die sich im wesentlichen axial durch den Mantel 12 hindurch erstrecken. Die Kühlflüssigkeit strömt durch einen nicht gezeigten Einlaßstutzen in die Hohlräume 21 des einen Seitenteils 14 und durch die axialen Kanäle 26 im Mantel 12 in die Hohlräume 21 im anderen Seitenteil 14 und wird von dort durch einen nicht gezeigten Auslaßstutzen abgeführt.
Bei der üblichen, in Fig. 1 gezeigten Ausführung sind die Stirnflächen der inneren und der äußeren Umfangwände 22 bzw. 23 des Mantels 12 mit Ringnuten versehen, in welche Dichtungsringe 27 bzwi, £8 eingesetzt sind« Beim Zusammenbau der Seiten-
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teile 1'1I- mit dem, Mantel 12 v/erden diese Dichtungsringe 27,28 in ihren Muten zusammengedrückt und sie verhindern ein- Übertreten von Kühlflüssigkeit sowohl nach innen zu in die Arbeitskamrnern der Maschine als auch nach außen zu.
Es ist einleuchtend, daß die innere Wand 22, die den heißen Verbrennungsgas en ausgesetzt ist, wirksam gekühlt v/erden muß. Zu diesem Zweck wird diese Wand 22 im inneren Mantelbereich 29 dünner aufgeführt als an ihren axialen Endabschnitten, welche dick genug sein müssen, um die Nuten für die Dichtungsringe 27,28 aufnehmen zu können. Diese hinterschnittene Form der Wand 22 ermöglicht keine Herstellung im Druckgußverfahren oder mit wiederholt verwendbaren Kernen. Eine weitere Schwierigkeit entsteht beim Zusammenbau der Maschine, da die dünnen Dichtungsringe 27,28, die einen relativ großen Durchmesser haben, nur mit erheblichen Schwierigkeiten in ihre Nuten eingelegt und dort gehalten werden können, bis das entsprechende Seitenteil 14 angeschraubt ist.
Die Erfindung vermeidet die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekannten Ausführung dadurch, daß die Gehäusedichtungen an jeder Stirnfläche des Mantels 12 von einer Einheit J\. gebildet werden.
Fig. 2 ist ein vergrößerter 'Teilschnitt durch den Mantel 12 und die angrenzenden Gehäuseseitenteile 14 entsprechen dem unteren Bereich in Fig. 1. Die innere Umfangwand 22a und die äußeren Umfangwände 2^a des Mantels 12 sind über ihre ganze axiale Breite in der gleichen Stärke ausgeführt, und zwar sind sie dünner, als dies möglich wäre, wenn sie in ihren Stirnflächen Nuten zur Aufnahme von.Dichtungsringen enthalten müßten,
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An jeder Stirnfläche der Wände 22a und 23a'ist eine zu den Kühlkanälen 2β hin offene ünifangnut 32 eingeschnitten. Die Rippen 24 zwischen den Kanälen 2o erstrecken sich nicht ganz bis zu den Stirnflächen des Mantels 12, so daß insgesamt gesehen die Stirnflächen.zwischen den Nuten 32 zurückgesetzt sind.
Die erfindungsgemäße Gehäusedichtung 31 weist eine ringförmige Platte 33 auf, deren Form der Seitenfläche des Mantels 12 entspricht, jedoch schmäler ist als diese. Die Platte 33 ist mit Öffnungen 34 versehen, die durch Rippen J>6 voneinander getrennt sind, wobei die Form und der Abstand der öffnungen J>k und der Rippen 36 mit den Kühlkanälen 26 und den Rippen 24 im Mantel übereinstimmen.
Wie aus Fig. 3 ur*d 4 ersichtlich ist, sind der äußere Umfang und der innere Umfang der Platte 33 mit einer konkaven Nut versehen, die kreis- oder V-förmig sein kann. Jeweils ein verformbarer Dichtungsring 37>der aus einem gummielastischen Material besteht, ist mittels eines Klebers 38 in die äußere bzw. innere Umfangsnut der Platte 33 eingeklebt oder einvulkanisiert oder auf andere Weise befestigt. Dadurch ergibt sich die ringförmige Gehäusedichtung 31* die als eine Einheit gehandhabt und eingebaut werden kann. Ein bogenförmiger Abschnitt dieser Einheit Jl ist in Fig. 5 gezeigt. Fig. 6 zeigt die Anordnung der Gehäusedichtung 3I in einer Stirnfläche des Mantels 12 vor der Anbringung des benachbarten Gehäuseseitenteils 14. Aus Fig. 3 ist die Anordnung der Gehäusedichtung 31 nach Anbringung des Gehäuseseitenteils ersichtlich. Die Nut 32 ist in axialer Richtung ausreichend tief, um die Platte 33 der Gehäusedichtung 31 mit einem Spiel von einigen Mikron aufzunehmen, so daß das Seitenteil 14 nicht auf der Platte 33j sondern radial außerhalb und innerhalb der Gehäusedichtung 31 auf der Stirnfläche des Mantels 12 aufliegt. Die Dichtungsringe
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Zh hoben in nicht zusammengedrücktem Zustand einen Querschnittdurchmesser, der größer ist als die Dicke der Platte 33/ so ära'3 nie beim Anbringen des Seitenteils lh zusammengedrückt werden und eine wirksame Abdichtung orgeben.
Fig. 1I zeigt eine abgewandelte Gehäusedichtung 31a« Bei dieser Ausführung sind die inneren und äußeren .Unifangskanten der Platte 33a von beiden Seiten abgesetzt, um einen dünnen, radial nach außen bzw. innen sich erstreckenden Flansch 39 zu bilden. Ein elastischer Dichtungsring 37a mit einem etwa hufeisenförmigen Querschnitt ist über jeden Flansch 39 geschoben, wobei die dem Flansch benachbarten Abschnitte 41 mit den Seitenflächen der Platte 33a fluchten. Der Querschnittdurchmesser der Dichtungsringe 37a- in axialer Richtung ist größer als die Dicke der Platte 33 a, so daß sich nach dem Zusammenbau des Gehäuses eine wirksame Abdichtung ergibt. Die Dichtungsringe 37a sind hohl, um eine zusätzliche Nachgiebigkeit zu erreichen. Bei dieser Ausführung ist es nicht erforderlich, die Dichtungsringe 37a durch Kleben oder Vulkanisieren mit der Platte 33a zu verbinden, da die Ringe durch Reibung und durch ihre eigene Spannung^halten werden, wodurch es einfacher ist, die Dichtungsringe 37a, wenn nötig, auszuwechseln. Die Platte 33a wird wie die Platte 33 vorzugsweise in einem Stanzvorgang hergestellt. .',
Die Kühlkanäle 26 im Mantel 12 können je nach den Kühlungserfordernissen unterschiedliche Abmessungen und Abstände. haben. Da jedoch die öffnungen 3^ in den Platten 3? und 33a form- und lagegemäß den Kühlkanälen 26 entsprechen, wird die Kühlmittelstromung nicht behindert. .
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- Patentansprüche »

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    Rotationskolben-?ennkraftmaschine mit einem Gehäuse, das einen ringförmigen Mantel aufweist, an dessen Stirnflächen jeweils ein Gehäuseseitenteil angesetzt ist, wobei der Xantel axial sich erstreckende -Kühlkanäle aufweist, die mit; AÜhlmittelräumen in den Seitenteilen in Verbindung stehen, und wobei in jeder-Stirnfläche des Mantels zwei zueinan-. der parallele, radial außerhalb bzw. innerhalb der Kühlmittelkanäle verlaufende Ringnuten vorgesehen sind, in. denen Dichtungsringe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungsringe (37) 37a) an dem äiferen Umfang bzw. dem inneren Umfang einer ringförmigen Platte C53*33a) angebracht sind, die mit Durchbrüchen (J4) entsprechend den Mündungen der im Mantel (12) angeordneten Kühlmittelkanäle (26) vorgesehen sind.
  2. 2. Rotationskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen des Mantels (12) zwischen den Nuten (32) um einen Betrag zurückgesetzt sind, der größer ist als die Dicke der Platte (53*333-), so daß die Seitenteile (I2O radial außerhalb bzw. innerhalb der ' Ringnuten (32) an den Stirnflächen des Mantels (12) anxiegen, und daß der Querschnittsdurchmesser der Dichtungsringe (37,37a) größer ist als die Dicke der Platte (33,33a).
    3. Rotationskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Platte (33) L*n ihrem äußeren und an ihrem inneren- Umfang jeweils eine Konkave Umfangsnut aufweist, in welche ein Dichtungsring (37) eingeklebt oder einvulkanisiert ist.
    :Ui ■· M)BO?
    Rotationskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 c-der 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtungsring (37a) einen hufeisenförmigen Querschnitt aufweist und die innere bzw. äußere Kante der ringförmigen Platte (37a) umgreift.
    Rotationskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Platte (33a) an ihrer inneren und äußeren Kante jeweils einen radial sich.erstreckend en Plansch (39) aufweist, der dünner ist als der übrige Bereich der Platte, und daß die Schenkel (41) des Dichtungsringes (37a) den Flansch (39) umgreifen und ihre Außenflächen mit den Seitenflächen der Platte (37a) im wesentlichen fluchten.
    18.5.1972
    Sp/klu
    2 0 9 8 8 4 / 0 8 ü 2
DE2225137A 1971-05-24 1972-05-24 Flüssigkeitsgekühltes Gehäuse einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine Expired DE2225137C2 (de)

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US14605171A 1971-05-24 1971-05-24

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DE2225137A1 true DE2225137A1 (de) 1973-01-25
DE2225137C2 DE2225137C2 (de) 1981-12-17

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