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öldichtung für Rotationskolbenmaschinen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Öldichtung für eine Rotationskolbenmaschine, welche in jede Stirnfläche
des Läufers zum Abstreifen des von der Innenfläche des benachbarten seitlichen Gehäuseteiles
kommenden Öls angeordnet ist, und welche einen Dichtring in einer Ringnut, die in
der Stirnfläche des Läufers ausgebildet ist, und eine Ringfeder auSweist, die ebenfalls
in die Ringnut zum Beaufschlagen des Dichtringes eingepaßt ist, so daß der Dichtring
mit der Innenfläche des benachbarten seitlichen Gehäuseteiles in gleitender Berührung
steht, und
daß in der Ringfeder Wellungen ausgebildet sind, die
mit -der rückwärtigen Fläche des Dichtringes an den Kuppen der jeweiligen Wellungen
in Berührung stehen, und insbesondere auf eine öldichtung für Rotationskolbenverbrennungsmaschinen,
die ein Motorgehäuse aufweisen, das aus einem mittleren Gehäuseteil mit einer im
allgemeinen epitrochoidförmig ausgebildeten Innenflächen und aus zwei einander gegenüberliegenden
Gehäuseteilen besteht, und die einen Läufer bzw. Drehkolben umfassen, der drehbar
in dem Gehäuse angeordnet ist.
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Im allgemeinen ist bei Rotationskolbenmaschinen der beschriebenen
Art ein Metalldichtring in eine Ringnut eingepaßt, die in jeder der einander gegenüberliegenden
Stirnflächen des Drehkolbens ausgebildet ist und als Ö1- und Gasdichtung zwischen
der Stirnfläche und der benachbarten Gehäusewandung dient. Der Dichtring ist normalerweise
gegen die innere Wandungsfläche des seitlichen Gehäuseteiles gleitend mittels einer
Ringfeder gedrückt, die in der Ringnut hinter dem Dichtring angeordnet und dazu
vorgesehen ist, das b1, das in die um den Drehkolben umschlossenen Arbeitskammern
eindringen will, abzustreifen bzw. einen Austritt von Gasen aus den Arbeitskammern
zu verhindern. Die Ringfeder besteht dabei aus einem elastischen bandförmigen Material
und weist eine Reihe aufeinanderfolgender Wellungen auf, so daß sie unter Druck
auf den Dichtring so einwirkt, daß dieser an den Scheitelpunkten der jeweiligen
Wellungen gegen das seitliche Gehäuseteil gedrückt wird. Um eine wirksame Ö1- und
Gasdichtung bei dieser Anordnung zu erzielen, ist es äußerst wichtig, daß die beiden
Teile - nämlich der Dichtring und die Ringfeder - so gut gegeneinander gepaßt und
gedrückt werden, daß es zwischen
ihnen keinerlei relative Verschiebung
gibt, auch nicht bei einer Planetendrehung des Läufers. Bisher trat jedoch in der
Praxis zwischen dem Dichtring und der Ringfeder entlang des Druckbeaufschlagungsbereiches
zwischen den beiden Teilen bei der Drehung des Läufers eine relative Verschiebung
aufgrund der unterschiedlichen Reibungsbedingungen auf, denen die ringförmigen Elemente
ausgesetzt sind, sowie aufgrund der sich daraus ergebenden unterschiedlichen Reibungskräfte,
die auf die beiden Teile einwirken. Dies bedeutet, daßder Dichtring und die Ringfeder
nicht dauernd in Arbeitsstellung gehalten werden können, wobei ihre DruckbeauSschlagungsbereiche
gut gegeneinander gepaßt sind, so lang der Läufer so angetrieben wird, daß er eine
Planetendrehung ausführt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit
beim Zusammenfügen des Dichtringes und der Ringfeder an einem zwischen den Teilen
liegenden Druckbeaufschlagungspunkt zu überwinden, indem sie eine völlig neue und
absolut wirksame Dichtung schafft, die konstant in einer endgültigen vorbestimmten
Dichtstellung gegenüber dem seitlichen Gehäuseteil gehalten werden kann, auch bei
einer Planetendrehung des Drehkolbens, und die den Ölverbrauch konstant gering hält
und leicht einzubauen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Öldichtung der eingangs
beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Dichtring und die Ringfeder gegen eine
Gleitbewegung relativ zueinander an mindestens einem Punkt auf dem Umfang aneinander
befestigt sind.
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Im folgenden wird nun die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es
zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Läufers einer Rotationskolbenmaschine, der
eine erfindungsgemäße Öldichtung aufweist; Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsteilansicht
entlang der Linie II-II aus Fig. 1; Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der
Linie III-III aus Fig. 2, in welcher die Verbindung zwischen dem Dichtring und der
Ringfeder dargestellt ist; Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 mit der Darstellung
eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles, und Fig 5 eine perspektivische
Teilansicht der Ringfeder aus Fig. 4.
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In der Zeichnung ist in Fig. 1, 2 und 3 unter dem Bezugszeichen 1
allgemein der Läufer einer Rotationskolbenmaschine dargestellt. In die Stirnfläche
8 des Läufers 1 sind seitliche Dichtungen eingepaßt, die den Austritt von Verbrennungsgasen
verhindern. Zur Abdichtung der Saugkammer, Brennkammer und anderer Arbeitskammern
gegeneinander sind an den Scheitelpunkten des Läufers 1 Scheiteldichtungen 3 vorgesehen,
die so eingebaut sind, daß sie an der Spitze des Scheitels entlang der trochoidenförmigen
Innenfläche des Motorgehäuses gleiten können.
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Außerdem sind Eckendichtungen 4 vorgesehen, die mit den seitlichen
Dichtungen und den Scheiteldichtungen zusammenwirken. Unter dem Bezugszeichen 5
ist die Kurbelwelle der Rotationskolbenmaschine dargestellt, die sich axial durch
das Mittelteil des Gehäuses erstreckt und ein Exzenterkurbelwellenteil 6 aufweist.
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Unter 7 sind die erfindungsgemäßen Öldichtungen dargestellt, die in
der Stirnfläche 8 des Läufers 1 konzentrisch zum Exzenter 6 angeordnet sind.
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Im folgenden wird nun genauer auf die Öldichtungen 7 unter Bezugnahme
auf die Fig. 2 und 3 eingegangen.
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Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Öldichtung 7 in eine Ringnut
9 eingepaßt ist, die in der Stirnfläche 8 des Läufers 1 ausgebildet ist und einen
Dichtungsring 12 aufnimmt, der in erster Linie zu dem Zweck vorgesehen ist, Ö1,
das von der Innenfläche 11 des benachbarten seitlichen Gehäuseteils 10 kommt, zurückzustreifen.
Außerdem ist eine Ringfeder 15 unter Druck zwischen der rückwärtigen Fläche 15 des
Dichtringes 12 und der Bodenfläche 14 der Ringnut 9 so eingepaßt, daß sie den Dichtring
12 in Dichtstellung bezüglich der Gehäusefläche 11 elastisch hält. In einer seitlichen
Nut 17, die auf einer Seite des Dichtringes 12 ausgebildet ist, ist ein ringförmiges
Dichtungsteil 16 aus hitzebeständigem Gummi oder ähnlichem Material unter Druck
gegen die benachbarte Seitenwandung 18 der Ringnut 9 eingesetzt, um somit den Austritt
von Öl um den Dichtring 12 herum auf dessen rückwärtiger Seite zu verhindern. Aus
Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Ringfeder 15 aus relativ dünnem Federstahl hergestellt
ist und entlang ihres Umfangs eine Reihe aufeinanderfolgender Wellungen 19
zum
elastischen Eingriff mit der rückwärtigen bzw.
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inneren Fläche 1) des Dichtringes 12 an den Kuppen der Wellungen aufweist.
Die ringförmige Blattfeder 15' ist an einer der Wellenkuppen mit dem Dichtring 12
mittels einer Nietverbindung 20 fest verbunden. Die Stelle für diese feste Verbindung
zwischen der ringförmigen Blattfeder 15 und dem Dichtring 12 wird so weit wie möglich
vom Abstandsbereich der Feder 15 entfernt gewählt. Mit anderen Worten, es sollte
die ringförmige Blattfeder 15 am Dichtring 12 möglichst an der Wellenkuppe vernietet
werden, die dem Abstandsbereich der Ringfeder diametral gegenüberliegt. In diesem
Zusammenhang sollte auch erwähnt werden, daß der Dichtring 12 zwar mit der Ringfeder
15 mittels einer Nietverbindung 20 so verbunden ist, daß die beiden Teile ein einstückiges
Ganzes bilden, daß aber das Nietloch 20 im Dichtring 12 einen etwas größeren Durchmesser
als der Niet 20 selbst aufweist, so daß zwischen dem Loch und dem Niet ein entsprechender
Spielraum 22 belassen wird. Außerdem weist das Mittelstück des Niets 20 eine axiale
Länge auf, die größer ist als die Summe aus der Dicke der miteinander verbundenen
Bereiche des Dichtringes 12 und der ringförmigen Blattfeder 15, wobei der Längenunterschied
QC normalerweise auf einen kleinen Wert in der Größenordnung von 0,05 mm festgelegt
wird. Es liegt auf der Hand, daß bei einer solchen Anordnung der Dichtring 12 und
die Ringfeder 15 eine gewisse Bewegungsfreiheit in Quer- und Längsrichtung bezüglich
zueinander haben, während sie andererseits mittels des Niets 20 einstückig miteinander
verbunden sind. Eine solche Bewegungsrreiheit dient dazu, daß sich die ringförmige
Blattfeder 15 gleichmäßig entlang ihres Umfanges an den
Dichtring
anlegen kann, wenn die Ringfeder 15 beim Einsetzen der Öldichtung 7 in die Ringnut
9 im Läufer 1 unter Druck aus ihrer ungespannten tage in ihren Arbeitszustand gebogen
wird.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispielt der Erfindung, das in Fig.
4 und 5 dargestellt ist, weist der Dichtring 12 eine seitliche Kerbe bzw. einen
Einschnitt 30 an einem Punkt auf seinem Umfang auf, und die ringförmige Blattfeder
15 liegt mit einer ihrer Wellungen 19 im wesentlichen an diesem Einschnitt. Von
einem Teil einer der einander gegenüberliegenden Enden der Ringfeder 15 erstreckt
sich radial nach außen ein hakenförmiger Umschlag 30, der wirksam eine Verschiebung
der Ringfeder 15 bezüglich des Dichtringes 12 ausschließt. Dieser Haken 31 ist so
gebogen, daß er die benachbarte Seitenkante des Einschnittes 30 so umgreift, daß
eine Verschiebung der Ringfeder 15 bezüglich des Dichtringes 12 wirksam ausgeschlossen
ist. Bei dieser Anordnung können die Ringfeder 15 und der Dichtring 12 in der Ringnut
9 konstant als einstückiges Ganzes wirken, auch wenn der Läufer 1 in Bewegung ist,
wie es auch bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist.
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Zusammenfassend sind bei der erfindungsgemäßen Öldichtung ein Dichtring
12 und eine Ringfeder 15 vorgesehen, die dazu dienen, den Dichtring 12 elastisch
in dichtendem Eingriff mit der benachbarten Wandung des seitlichen Gehäuseteiles
10 zu halten, und die miteinander an mindestens einem Punkt auf dem Umfang so verbunden
sind, daß sie trotz der Drehung des Läufers 1 als einstückiges Ganzes wirken. Wenn
somit der Dichtring 12 mit der Ringfeder 15 genau aufeinander gepaßt sind, so tritt
in den
Bereichen einer Druckbeaufschlagung zwischen dem Dichtring
12 und der Ringfeder 15 keinerlei relative Verschiebung mehr auf, wodurch der Dichtring
12 jederzeit in einer genau bestimmten Stellung gleitend gegen oie Innenfläche 11
des seitlichen Gehäuseteiles 10 gehalten werden kann. Somit ist deutlich, daß bei
dieser Anordnung der Ölverbrauch konstant und außerdem auf einem geringeren Wert
gehalten wird. Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Öldichtung unter anderem den
Vorteil, daß sie außerordentlich leicht einzubauen und zu handhaben ist.
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Es wurden im vorhergehenden zwar besondere Ausführungsbeispiele der
Erfindung beschrieben und dargestellt, jedoch ist es für den Fachmann offensichtlich,
daß die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und daß zahlreiche Änderungen und
Modifizierungen daran möglich sind, ohne über den Umfang der Erfindung hinauszugehen,
wie er in den nachstehenden Ansprüchen niedergelegt ist.