DE9415157U1

DE9415157U1 - Drehantrieb für einen Gurtstraffer

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Publication number: DE9415157U1
Application number: DE9415157U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2004-09-20

Description

Drehantrieb für einen Gurtstraffer

Die Erfindung betrifft einen Drehantrieb für einen Gurtstraffer, mit einem Gehäuse, in dem eine Kammer für einen Kreiskolben-Rotor gebildet ist.

Ein Drehantrieb für Gurtstraffer ist bereits aus der DE-PS 28 14 487 bekannt. Dieser Drehantrieb kann als Lamellenmotor bezeichnet werden. Sein Rotor kann direkt an die Gurtspule des Gurtaufrollers angekoppelt werden, woraus eine gute Ausnutzung der von einer Druckgasquelle zur Verfügung gestellten Energie im Vergleich zu anderen Bauformen von Gurtstrafferantrieben, bei denen eine lineare Bewegung erst in eine Drehbewegung umgesetzt werden muß, erreicht wird.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, den Drehantrieb nach dem Prinzip einer Kreiskolben-Maschine auszugestalten. Der dreizahnige Kreiskolben-Rotor einer solchen Maschine läuft in einer Kammer um eine zentrale Antriebswelle um. Für die Funktion eines solchen Drehantriebs ist eine gute Abdichtung

des Rotors in der Kammer erforderlich. Der Rotor muß an seinem Umfang gleichzeitig an drei Stellen dichtend mit der Kammerwandung in Eingriff kommen, um drei voneinander abgetrennte Arbeitsräume veränderlichen Volumens abzugrenzen. Zugleich muß eine Abdichtung des Rotors auch an seinen axialen Stirnflächen erfolgen. Eine gute Abdichtung erfordert eine hohe Fertigungspräzision, die mit kostengünstigen Fertigungsmethoden, insbesondere Gieß- oder Spritztechnik, nicht erreichbar ist.

Durch die Erfindung wird ein Drehantrieb nach dem Prinzip einer Kreiskolben-Maschine geschaffen, bei dem eine gute Abdichtung auch bei größeren Maßtoleranzen der Bauteile gewährleistet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Drehantrieb ist der Kreiskolben-Rotor mit radialen Schlitzen versehen, in die jeweils ein Dichtschieber verschiebbar eingesetzt ist, dessen freies äußeres Ende über den Umfang des Kreiskolben-Rotors hinaussteht und mit der Wandung der Kammer in Dichteingriff steht. Die Dichtschieber bewirken aufgrund ihrer Beweglichkeit im Rotor eine einwandfreie radiale Abdichtung, wobei die Fliehkraft ausgenutzt wird, um die Dichtschieber während der Funktion des Drehantriebs, bei welcher der Rotor nur etwa eine Umdrehung ausführen muß, mit der Kammerwandung in Dichteingriff zu halten. Die Fliehkraft baut sich allerdings erst im Verlauf der Umdrehung des Rotors auf. Um bereits in der Anfangsphase der Drehbewegung eine sichere radiale Abdichtung zu gewährleisten, ist bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die Dichtschieber durch ein erst bei wesentlich angestiegenem Druck in der Kammer nachgebendes Haltemittel wie einen Scherschift an ihrem radial äußeren Ende in Dichteingriff mit der Wandung der Kammer gehalten sind. Diese Haltemittel sind nur bei den Dichtschiebern erforderlich, welche den einlaßseitigen Arbeitsraum begrenzen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist auch vorgesehen, daß die Schlitze jeweils an ihrem radial inneren Ende durch einen Druckausgleichskanal mit einem, auf die Drehrichtung des Kreiskolben-Rotors bezogen, vorausgehenden, zwischen zwei DichtSchiebern in Umfangsrichtung des Kreis-

kolben-Rotors begrenzten Arbeitsraum verbunden sind. Der Druckausgleichskanal bewirkt einen Druckausgleich am radial inneren Ende der Dichtschieber, so daß deren Beweglichkeit in den Schlitzen durch keinen Differenzdruck beeinträchtigt wird.

Darüber hinaus ist bei der bevorzugten Ausfuhrungsform der Kreiskolben-Rotor an seinen axialen Seitenflächen gegen die Seitenwände der Kammer durch eine dauerelastische Dichtung abgedichtet, die sich durchgehend entlang dem Außenumfang des Kreiskolben-Rotors sowie entlang der Berandung jedes Schlitzes ein- und wieder auswärts erstreckt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

- Fig. 1 einen schematischen Radialschnitt des Drehantriebs;

- Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Stirnfläche des Rotors;

- Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 2;

- Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 2;

- Fig. 5 eine Explosivdarstellung des Rotors mit Dichteleraenten;

- Fig. 6 eine Perspektivansicht eines Dichtschiebers; und

- Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Profildichtung.

Der in Fig. 1 schematisch gezeigte Drehantrieb für einen Gurtstraffer besteht aus einem kapselartigen Gehäuse 10, das seitlich an einen Gurtaufroller angesetzt werden kann, einem Kreiskolben-Rotor 12, der in einer Kammer 14 im Inneren des Gehäuses 10 angeordnet ist, und einer zentralen Antriebswel-

le 16, um die der Rotor 12 umläuft. Diese Bauform eines Kreiskolben-Drehantriebs ist als "Wankelmotor" bekannt. Der Rotor 12 steht an seinem Umfang an drei Stellen mit der Wandung der Kammer 14 in Dichteingriff und bildet drei Arbeitsräume 14a, 14b und 14c veränderlichen Volumens. Der Arbeitsraum 14a ist durch einen pyrotechnischen Gasgenerator 18 mit Druck beaufschlagbar. Zur Steigerung der Antriebsleistung können auch die Arbeitsräume 14b und 14c mit Druckgas beaufschlagbar sein.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich aber nur mit der Abdichtung des Rotors in der Kammer, so daß sich eine weitergehende Beschreibung des Drehantriebs erübrigt.

Die Abdichtung des Rotors in Radialrichtung, also am Umfang des Rotors 12, erfolgt durch drei Dichtschieber 20, die jeweils in einen radialen Schlitz 22 des Rotors frei verschiebbar eingesetzt sind und an ihren radial äußeren Enden mit der Wandung der Kammer 14 in Dichteingriff kommen. Jeder Schlitz 22 steht an seinem radial inneren Ende über einen Druckausgleichskanal mit dem vorausgehenden Arbeitsraum in Verbindung. Dieser Druckausgleichskanal ist durch eine Fase 24 entlang der hochdruckseitigen Behandlung jedes Schlitzes 22 gebildet. Der Druckausgleichskanal sorgt dafür, daß die Dichtschieber 20 in den Schlitzen 22 frei beweglich bleiben, wenn der Druck in den Arbeitsräumen aufgebaut wird, da das Auftreten von Differenzdrücken verhindert wird.

Die beiden Dichtschieber 20, welche den zuerst mit Druck beaufschlagten Arbeitsraum 14a begrenzen, sind jeweils durch einen Scherstift 26 in Dichteingriff mit der Wandung der Kammer 14 gehalten. Diese Scherstifte 26 geben erst nach, wenn der Druck im Arbeitsraum 14a bereits wesentlich angestiegen ist. Auf diese Weise werden Dichtverluste in der Anfangsphase, wenn noch keine Zentrifugalkraft zur Unterstützung des Dichteingriffs der Dichtleisten verfügbar ist, ver-

mieden. Wie in Fig. 6 gezeigt, können die Dichtleisten 20 an ihrem radial äußeren Ende eine eingesetzte Dichtleiste 20a aus einem geeigneten Material aufweisen.

Zur axialen Abdichtung des Rotors 12 an seinen Stirn- oder Seitenflächen ist eine dauerelastische Profildichtung 30 vorgesehen, die sich durchgehend entlang dem Außenumfang des Rotors sowie entlang der Berandung jedes Schlitzes 22 ein- und wieder auswärts erstreckt. Jede Profildichtung 30 ist in eine entsprechende Nut 32 an der Seitenfläche des Rotors 12 eingesetzt. Diese Nut 32 erstreckt sich durchgehend entlang dem Umfang des Rotors 12 und entlang der Berandung der Schlitze 22, wodurch sichergestellt wird, daß der radial innenliegende Bereich der Seitenfläche des Rotors 12 nicht druckbeaufschlagt wird. Die bevorzugte Ausgestaltung der Profildichtung 30 ist in Fig. 7 gezeigt. Es handelt sich um einen sogenannten "Quadring", der im Querschnitt vier unter jeweils 90° zueinander angeordnete Dichtwülste aufweist.

Wenn der Rotor 12 aus einem metallischen Werkstoff gebildet wird, kann die Profildichtung in die Nut 32 eingespritzt oder einvulkanisiert werden.

Da der Rotor 12 eine feste Ausgangsposition hat, wie in Fig. 2 gezeigt, werden die Profildichtungen 30 im leicht komprimierten Zustand eingebaut. Die Dichtschieber 20 haben eine solche Breite, daß keine großen axialen Spaltverluste auftreten .

Claims

PRINZ & PARTNER Patentanwälte Manzingerweg 7 european PATENT attorneys D-81241 München 19. September 1994 Artur FOHL Auf der Halde 28 73 614 Schorndorf Unser Zeichen: F 1218 DE HD/Gr Schutzansprüehe

1. Drehantrieb für einen Gurtstraffer, mit einem Gehäuse (10), in dem eine Kammer (14) für einen Kreiskolben-Rotor (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreiskolben-Rotor (12) mit radialen Schlitzen (22) versehen ist, in die jeweils ein Dichtschieber (2 0) verschiebbar eingesetzt ist, dessen freies äußeres Ende über den Umfang des Kreiskolben-Rotors (12) hinaussteht und mit der Wandung der Kammer (14) in Dichteingriff steht.

2. Drehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtschieber (20) durch ein erst bei wesentlich angestiegenem Druck in der Kammer nachgebendes Haltemittel wie einen Scherstift (26) an ihrem radial äußeren Ende in Dichteingriff mit der Wandung der Kammer (14) gehalten sind.

3. Drehantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (20) jeweils an ihrem radial inneren Ende durch einen Druckausgleichskanal (24) mit einem, auf die Drehrichtung des Kreiskolben-Rotors bezogen, vorausgehenden, zwischen zwei Dichtschiebern (20) in Umfangsrichtung des Kreiskolben-Rotors (12) begrenzten Arbeitsraum (14a, 14b, 14c) verbunden sind.

4. Drehantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichskanal (24) durch eine Fase entlang der hochdrucksextigen Berandung des Schlitzes (20) gebildet ist.

5. Drehantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreiskolben-Rotor (12) an seinen axialen Seitenflächen gegen die Seitenwände der Kammer (14) durch eine dauerelastische Dichtung (30) abgedichtet ist, die sich durchgehend entlang dem Außenumfang des Kreiskolben-Rotors (12) sowie entlang der Berandung jedes Schlitzes (20) ein- und wieder auswärts erstreckt.

6. Drehantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (30) durch eine in eine Nut (32) in der axialen Seitenfläche des Kreiskolben-Rotors (12) eingelegte Profildichtung gebildet ist.

7. Drehantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profildichtung (30) im Querschnitt vier unter jeweils 90° zueinander angeordnete Dichtwülste aufweist.

8. Drehantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (30) bei aus Metall bestehendem Kreiskolben-Rotor in die Nut (32) eingeformt ist.