DE2245167B2 - Innendichtung für Kolben von Rotationskolben-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Innendichtung für Kolben von Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in jeweils einer in beiden Kolbenstirnwänden befindlichen Ringnut, in welcher ein den Nutgrund und beiden Nutfianken in U-Form bedeckender Aufnahmekörper eingelassen ist, der mindestens eine Gleitringdichtung in dichtender Anlage an ein ihr gegenüberliegendes Seitenteil der Maschine aufnimmt.

Bei einer derartigen, aus der USA.-Patentschrift 171 590 bekannten Innendichtung kann zwar die Ölströmung vom inneren Umfang des Drehkolbens zum äußeren Umfang hin vermindert werden. Die Dichtwirkung der bekannten Innendichtung ist jedoch nicht ausreichend wirksam.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen Mitteln eine innendichtung auszubilden, die eine relativ wirksame Abdichtung ermögliehi.

Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch ge-

iöst, daß der Querschnitt der Gleitringdichtung ein U-formige? Profil aufweist; dessen Schenkel euva achsparallel verlaufen und dessen Boden ais Dichtfläche dem Seitenteil gegenüberliegt, und daß zwischen den Schenkeln der U-förmigcn Gleitringdichtung ein

ίο sich gegen den Aufnarmiekörper einerseits und den Profilboden der Gleitringdichtung andererseits abstützendes Federelement vorhanden ist. Durch die Anordnung dieses Federelemer-tes wird die Dichtungswirkung wesentlich verstärkt und durch die U-

profilförmige Ausbildung der Gleitringdichtung kann einmal eine elastischere Dichtungsanlage erzielt werden und zum anderen wird in vorteilhafter Weise ein nicht störender Aufnahmeraum für das Federelemeni geschaffen.

Mit Vorteil können im Aufnahmekörper zwei U-förmige Gleitringdichtungen vorgesehen sein, die zwischen ihren Schenkeln konzentrische Federelemente aufweisen, die sich jeweils einerseits gegen den Aufnahmekörper und andererseits gegen den Profil-

boden der Gleitringdichtung abstützen. Diese Doppelanordnung von Gleitringdichtungen erhöht die Dichtungswirkung ganz erheblich.

Mit besonderer;i Vorteil kann aas Federelement ringförmig sein und einen U-fömiigen Querschnitt ha-

ben, wobei sich jeweils beide Federschenkel am im Nutgrund befindlichen Teil des Aufnahmekörpers abstützen und aus dem Federboden herausgearbeitete Federfinger in federnder Anlage mit dem Profilboden der Gleitringdichtung sind. Durch diese Ausbildung

wird ein sehr kompakter Aufbau erzielt und die Federungswirkung wird verbessert.

Zur Erhöhung der Dichtung kann sich mit besonderem Vorteil eine Dichtungsnase vom Boden der U-förmigen Gleitringdichtung erstrecken.

Der Erfindungsgegensiand soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Stirnwandung des Kolbens und des gegenüberliegenden Seitenteiles einer Maschine,

F i g. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, in der eine weitere Ausführungsform der Innendichtung gezeigt ist, und

F i g. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, in der eine

andere Ausführungsform der Innendichtung gezeigt ist.

Die Innendichtung 10 ist in eine radiale Nut 11 in der Stirnwandung 12 des Kolbens 13 eingesetzt. Diese Innendichtung weist Einrichtungen auf, mit denen die

Gleitringdichtung 62 aus dem offenen Ende 14 der Nut herausgedrückt wird und zwar in Kontakt gegen die Seitenwandung 15 des Seitenteils 16.

Die Innendichtung 10 umfaßt einen U-förmigen Aufnahmekörper 60, wenigstens eine Gleitringdichtung 62 mit jeweils einem Federelement 63. Die Drehachse C für den Kolben ist symbolisch angedeutet.

Der Aufnahmekörper 60 in F i g. 1 ist ein ringförmig gestalteter Bauteil, dessen radial verlaufender U-förmiger Querschnitt einen --adial sich erstreckenden Boden 24 aufweist und zwei axial sich erstreckende Schenkel 25 und 26. Ferner ist ein offenes axiales Ende 27 vorgesehen. Die freien Enden 28 und 29 der

Schenkel 25 und 26 sind em offenen Ende 27 nach innen umgebogen.

Der Aufnahmekörper 60 ist bezüglich der Nut 11 radial und axial so bemes-sen, daß dieser Aufnahmekörper mit Paßsitz in dieser Nut Il sitzt. Faüs gewünscht, kann auch ein Preßsitz vorgesehen sein. Bezüglich der Nut 11 ist die axiale Tiefe des Aufnahmekörpers derart, daß dieser vollständig innerhalb der Nut angeordnet ist, wobei der Böden 24 gegen die Bodenwandung der Nut anliegt und wobei die nach innen umgebogenen Enden 28 und 29 innerhalb der Nutenden, d. h. zumindest bündig mit der Nutöffnung oder etwas innerhalb dieser Nutöffnung liegen.

Die Gleitringdichtung 62 weist vorzugsweise einen inneren Durchmesser auf, der etwas größer ist als der innere Durchmesser des Aufnahmekürpers, so daß sich diese ohne Hängenbleiben oder Störung bewegen kann. Der innere Durchmesser der Gleitringdichtung 62 ist jedoch kleiner als der Durchmesser des als Lippe nach innen umgebogenen Endes 29, so daß, wenn die Gleitringdichtung in den Aufnahmekörper eingebaut ist und die Enden 28 und 29 umgebogen sind, die Gleitringdichtung daran geändert wird, aus dem Aufnahmekörper herauszufallen.

Die Gleitringdichtung 62 hat in radialer Richtung einen im wesentlichen U-profilförmigen Querschnitt mit einem inneren Schenkel 31 und einem äußeren Schenkel 32, die an einem axialen Ende mit einem Boden 33 verbunden sind, wobei der Boden 33 mit den Schenkeln 31 und 32 integral ausgebildet ist. Der Boden 33 bildet eine axiale Endwaiidung, die sich in radialer Richtung erstreckt, während die Schenkel 31 und 32 Umfangswandungen bilden, die sich axial erstrecken.

Eine Dichtungsnase 35 erstreckt sich von der äußeren Oberfläche des Bodens 33 aus und zwar zwischen den inneren und äußeren Umfangen dieses Bodens.

Die axial äußere Endfläche der Nase 35 bildet eine Dichtungsfläche oder eine Abstreiffläche und berührt die Wandung 15 des Seiteiles 16.

Innerhalb des Profilkanales 37, der zwischen den Schenkeln 31 und 32 und dem Boden 33 ausgebildet ist, ist ein Federelement 63 angeordnet. Das Federelement übt einen axialen Druck aus, um die Gleitringdichtung aus dem offenen Ende 27 des Aufnahmekörpers herauszudrücken.

Das Federelement ist vorzugsweise ein Ring mit in radialer Richtung U-Profilform, mit einem inneren, axial sich erstreckenden Schenkel 40 und äußeren, axial sich erstreckenden Schenkeln 41, die durch einen radial sich erstreckenden Stegabschnitt 42 verbunden sind und zwar an einem axialen Ende der Schenkel 40 und 41.

Das FedereJement 63 kann eine Anzahl von Federfingern aufweisen, die sich von diesem Stegabschnitt aus erstrecken. Die Federfinger sind geformte oder herausgeschlagene Abschnitte des Steges 42 und Teile der Schenkel 40 und 41, wobei ein axiales Ende inteßral mit dem Schenkel 40 oder 41 ausgebildet ist und das andere axia-e Ende sich axial über den Siegabschnitt 42 hinaus erstreckt. Die Gleitringdichtung 62 ist vorzugsweise aus einem Fedcrmetall hergestellt. Die Federfinger sind elastisch und dienen dazu, die Gleitringdichtung vom Stegabschnitt des Federeiementes fortzudrücken.

Das Federelement 63 kann in Umfangsrichtung

ίο auch geteilt sein.

in den Fig. 2 und 3 sind Abänderungen der ir. der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dargestellt, in F i g. 2 sind zwei Gleitringdichtungen 49 und 50 im Aufnahmekörper angeordnet, wobei die axialen End-

flächen 51 der Dichtungsnasen 52 eine Abschrägung 53 aufweisen. Die Abschrägung ist derart gewählt, daß der hochliegende oder spitze Punkt der Abschrägung am inneren Umfang der Dichtungsnase 52 liegt. Durch diese Ausbildungpumpt die ölabdichtung nach

so innen, um eine Verhinderung des Durchleckens von öl zum äußeren Umfang des Kolbens hin zu unterstützen.

Fig. 3 zeigt eine weiten: abgeänderte Ausführungsform, bei der Dichtungsnas :n 54 der Gleitring-

dichtungen 55 und 56 radial breiter sind als bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen, und sich im wesentlichen über die voile Länge der Böden 57 und 58 der Gleitringdichtungen 55 und 56 erstreckt, mit Ausnahme eines Abschnittes neben dem inneren Uintang der inneren Gleitringdichtung 55 und neben dem äußeren Umfang der äußeren Gleitringdichtung 56, wobei axial ausgeschnittene Abschnitte 59 vorgesehen sind, die Ringschultern oder Ansätze bilden. Diese Ringschultern können sich gegen die nach innen umgebogenen Enden 28 und 29 des Aufnahmekörpers anlegen, um ein Austreten der Ringe zu verhindern.

Die Dichtungsnasen 54 haben derartige axiale Abmessungen, daß sie in wirksamer Weise gegen die Seitenwandung 15 des Seitenteils 16 anliegen, ehe ein Kontakt mit den nach innen umgebogenen Enden 28 und 29 der Schenkel eine weitere axiale Bewegung verhindert. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind die Dichtungsnasen wiederum derart abgeschrägt, daß eine Pumpwirkung nach innen stattfindet.

Bei all den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die radiale Breite der Feder im wesentlichen die gleiche wie die radiale Breite des Profiikanals 37 des Ringes. Es sei bemerkt, daß diese Bauteile derart bemessen sein können, daß die Gleitringdichtung gegenüber dem Federring gleiten kann, so daß die Gleitringdichtung ausgedehnt werden kann. Falls gewünscht, kann jedoch eine enge Toleranz zwischen diesen beiden Bauteilen aufrechterhalten werden, um eine wirksame Abdichtung gegen e^;ne ölströmung innerhalb des Aufnahmekörpers zu unterstützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Paientansprüche:

1. Innendichtung für Kolben von Rolationskolben-Brennkraftmasehinen in jeweils einer in beiden Kolhemiirnwiinden befindlichen Ringnui, in weicher ein den Nuigrund und beide Nutfianken in U-Form bedeckender Aufnahmekörper eingelassen ist, der mindestens eine Gleitringdichtung in dichtender Anlage an ein ihr gegenüberliegendes Seitenteil der Maschine aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Gleitringdichtung (62, 49, 50, 55, 56) ein U-förmiges Profil aufweist, dessen Schenkel (31, 32) etwa achsparallel verlaufen und dessen Boden (33. 58) als Dichtfläche dem Seitenteil (16) gegenüberliegt, und daß zwischen den Schenkeln (31, 32) der U-förmigen Gleitringdichtung (62,49,50, 55, 56) ein sich gegen den Aufnahmekörper (60) einerseits und den Boden (33, 58) der Gleitringdichtung (62. 19, 50, 55, 56) andererseits abstützendes konzentrisches Federelement (63) vorhanden ist.

2. Innendichtung für Kolben von Rotationskolben-Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufnahmekörper (60) zwei U-förmige Gleitringdichtungen (49, 50) vorgesehen sind, die zwischen ihren Schenkeln konzentrische Federelemente aufweisen, die sich jeweils einerseits gegen den Aufnahmekörper und andererseits !""gen die Profilböden der Gleitringdichtungen (50, 49) abstützen.

3. Innendichtung für Kolbe- von Rotationskolben-Brennkraftmaschir.en nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rederelement (63) ringförmig ist und U-förmigen Querschnitt hat, wobei sich jeweils beide Federschenkel (40, 41) am im Nutgrund befindlichen Teil des Aufnahmekörpers (10) abstützen und aus dem Federboden herausgearbeitete Federfinger in federnder Anlage mit dem Boden (33,58) der Gleitringdichtung (62, 49, 50, 55, 56) sind.

4. Innendichtung für Kolben von Rotationskolben-Brennkraftmaschinen nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Dichtungsnase (35, 52, 54) vom Boden (33, 58) der U-förmigen Gleitringdichtung (62, 49, 50, 55, 56) erstreckt.