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DE1907039A1 - Kreiskolbenmaschine - Google Patents

Kreiskolbenmaschine

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Publication number
DE1907039A1
DE1907039A1 DE19691907039 DE1907039A DE1907039A1 DE 1907039 A1 DE1907039 A1 DE 1907039A1 DE 19691907039 DE19691907039 DE 19691907039 DE 1907039 A DE1907039 A DE 1907039A DE 1907039 A1 DE1907039 A1 DE 1907039A1
Authority
DE
Germany
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sealing member
working chamber
groove
housing
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691907039
Other languages
English (en)
Other versions
DE1907039C3 (de
DE1907039B2 (de
Inventor
Fritz Feller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Publication of DE1907039A1 publication Critical patent/DE1907039A1/de
Publication of DE1907039B2 publication Critical patent/DE1907039B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1907039C3 publication Critical patent/DE1907039C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/10Sealings for working fluids between radially and axially movable parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/02Radially-movable sealings for working fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/02Radially-movable sealings for working fluids
    • F01C19/04Radially-movable sealings for working fluids of rigid material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

PA-ENlA NVA IT E
DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH
8 München 2, 12.Februar 1969
UNSER ZEICHEN: 11821 -
Rolls-Royce Limited, Derby, Derbyshire, England.
Kreiskolbenmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine z.B. als Pumpe, Kompressor oder Brennkraftmaschine ausgebildete Kreiskolbenmaschine, bestehend aus einem Gehäuse, einer bezüglich des Gehäuses axial verlaufenden Welle und einem Kreiskolben, der planetenartig in dem Gehäuse um einen auf der Welle sitzenden Exzenter umläuft, wobei der Kreiskolben am Umfang wenigstens eine axial verlaufende Nut aufweist, die ein radial bewegliches Dichtungsorgan führt, das in Berührung mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses derart gehalten wird, daß mehrere Arbeitskammern darin gebildet werden. Eine derart ausgebildete Kreiskolbenmaschine wird nachstehend als Kreiskolbenmaschine "der gekennzeichneten Art" bezeichnet.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere, aber nicht ausschließlich auf eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem dreiseitigen Kreiskolben, der innerhalb des Gehäuses rotiert, das eine zweilappige Innenumfangsoberflache im wesentlichen epitrochoidaler Gestalt aufweist.
Bei Kreiskolbenraaschinen der beschriebenen Art weist das Dichtungsorgan eine in Drehrichtung des Kolbens verlaufende Oberfläche auf, die im folgenden als "Vorlaufseite" des Dichtungsorgans bezeichnet werden soll und außerdem eine in Drehrichtung nach hinten laufende Seite, die im folgenden als "Nachlaufseite" des Dichtungsorgans bezeichnet werden soll.
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Gemäß der Erfindung sind in einer Kreiskolbenmaschine der beschriebenen Art Mittel vorgesehen, um ein Strömungsmittel aus
der Arbeitskammer von der Nachlaufseite des Dichtungsorgans
nach jenem Abschnitt der Nut unter der radial inneren Oberfläche des Dichtungsorgans zu überführen, wenn der Strömuhgsmitteldruck in der Arbeitskammer auf der Nachlaufseite des Dichtungsorgans den Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer an der
Vorlaufseite des Dichtungsorgans um einen vorbestimmten Betrag übersteigt, so daß das Dichtungsorgan radial nach außen gedrückt wird, wobei außerdem Mittel vorgesehen sind, die verhindern, daß das so zugeführte Strömungsmittel an der Vorlaufseite des Dichtungsorgans in die Arbeitskammer eintritt.
Bei einer Kreiskolbenmaschine der beschriebenen Art ist die
in Umfangsrichtung des Kolbens gemessene Breite der Nut gewöhnlich etwas größer als die Breite des Dichtungsorgans zwischen dessen Vorlaufseite und Nachlaufseite, so daß das Dichtungsorgan um seine Achse innerhalb der Nut schwingen kann. Wenn dies der Pail ist, dann ist die Anordnung von Nut und Dichtungsorgan vorzugsweise so, daß die Fläche jenes Teils der Nachlaufseite des Dichtungsorgans, die dem Strömungsmittel in der Arbeitskammer auf der
Nachlaufseite des Dichtungsorgans ausgesetzt ist, größer ist
als die Fläche jenes Teils der Vorlaufseite des Dichtungsorgans, die dem Strömungsmittel in der Arbeitskammer an der Vorlaufseite des Dichtungsorgans ausgesetzt ist, so daß, wenn der Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer an der Nachlaufselte des Dichtungsorgans den Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer an
der Vorlaufseite des Dichtungsorgans um einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Dichtung sich um ihre Achse innerhalb der
Nut derart dreht, daß Strömungsmittel von der Arbeitskammer auf der Nachlaufseite des Dichtungsorgans nach jenem Abschnitt der Nut unter der radial inneren Oberfläche des Dichtungsorgans gelangen kann, so daß dadurch verhindert wird, daß das Strömungsmittel in die Arbeitskammer auf der Vorafasseite des Dichtungsorgans eintritt.
•A ' 009809/0949
So kann eine Ausnehmung im radial äußeren Abschnitt der Wandung der Nut an der Nachlaufseite des Dichtungsorgans vorgesehen werden, derart, daß die Breite des radial äußeren Teils der Nut über die gesamte Länge vergrößert wird und in diese Ausnehmung kann sich ein radial äußerer Abschnitt des Dichtungsorgans teilweise hineinerstrecken oder es kann eine Ausnehmung im radial äußeren Abschnitt der Nachlaufseite des Dichtungsorgans vorgesehen werden, so daß die Breite des radial äußeren Teils des Dichtungsorgans über dessen gesamte Länge vermindert wird.
Stattdessen könnte die Höhe der Wandung der Nut an der Nachlaufseite des Dichtungsorgans vermindert sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind außerdem Mittel vorgesehen, um Strömungsmittel aus der Arbeitskammer an der Vorlaufseite des Dichtungsorgans nach Jenem Abschnitt der Nut unter der radial inneren Oberfläche des Dichtungsorgans zu überführen, wenn der Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer auf der Nachlaufseite des Dichtungsorgans nicht den Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer auf der Vorlaufseite des Dichtungsorgans um einen vorbestimmten Betrag übersteigt, so daß das Dichtungsorgan radial nach außen gedrückt wird, und es sind außerdem Mittel vorgesehen, um zu verhindern, daß das so zugeführte Strömungsmittel in die Arbeitskammer auf der Nachlaufseite des Dichtungsorgans eins trömt.
Wenn das Dichtungsorgan frei um seine Achse innerhalb der Nut, wie vorbeschrieben, -schwingen kann, bestehen die Mittel zur Zuführung von Strömungsmittel aus der Arbeitskammer auf der Vorlaufseite des Dichtungsorgans nach jenem Anteil der Nut unter der radial inneren Oberfläche des Dichtungsorgans vorzugsweise aus wenigstens einem Schlitz, der am radial inneren Rand der Vorderseite des Dichtungsorgans vorgesehen ist.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem dreiseitigen Kreiskolben, der innerhalb eines zweilappigen Gehäuses drehbar ist, das im wesentlichen epitrochoidale innere Umfangsflachen aufweist.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansieht einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung,
Flg. 2 und 3 in größerem Maßstab Schnittdarstellungen des Kolbenscheitels und der Dichtung einer Brennkraftmaschine gemäß Fig.l,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der in den Fig.2 und 3 dargestellten Dichtung,
Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen der auf die Dichtung ge·' maß Fig.2 und 3 wirkenden Kräfte,
Fig. 7,8 und 9 in größerem Maßstab gezeichnete Sehnittdarstellungen des Kolbenscheitels und der Dichtung In anderen Ausführungsformen.
In der Zeichnung ist die Normalrichtung der Drehung des Kreiskolbens durch die Pfeile Y angegeben.
Fig.l zeigt eine Krelskolbenbrennkraftmaschine, die in einem KompressIons-Zündzyklus arbeitet und einen dreiseitigen Kolben 10 besitzt, der drehbar auf einem Exzenter 12 gelagert ist, weloh letzterer auf einer Antriebswelle 14 vorgesehen ist, die in nichtdargesteilten Seitenplatten eines Gehäuses 16 gelagert ist, das eine zweilappige, im wesentlichen epitrochoidale innere Umfangsoberfläche 17 aufweist.
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Das Gehäuse 16 ist mit einer Einlaßöffnung 18 ausgestattet, durch die Luft in das Gehäuse 16 eintreten kann, welche darin durch den Kolben 10 komprimiert werden soll. Ferner ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 20 vorgesehen, durch die Brennstoff in die im Gehäuse 16 komprimierte Luft so eingespritzt werden kann, daß die Verbrennung eingeleitet wird,und schließlich ist eine Abgasöffnung 22 vorgesehen, durch die die Abgase aus dem Gehäuse 16 durch den Kolben 10 ausgestoßen werden.
Der Kolben 10 hat drei Scheitel 24, die mit je einer axial verlaufenden Nut 26 versehen sind, in der ein radial beweglicher Dichtungsstreifen 28 eingesetzt ist. Jeder Dichtungsstreifen kann einstückig oder mehrstückig hergestellt sein und er erstreckt sich über die gesamte axiale Länge des Kolbens 10 und wird durch eine leicht gekrümmte Blattfeder JO, die in einem Raum 31 am Boden der Nut 26 liegt, in Berührung mit der inneren Umfangsoberflache 17 des Gehäuses 16 gebracht.
In den Fig.2 und 3 ist ein Scheitel 24 des Kolbens 10 im einzelnen dargestellt. Der Dichtungsstreifen 28 hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit flacher Vorlauf- und Rücklaufseite 32 bzw.34, die in Drehrichtung des Kolbens 10 vorn bzw. hinten liegen/und außerdem weist jeder Dichtungsstreifen eine flache radial innere Oberfläche 36 auf, die vom Boden cter Nut 26 durch die Federn 30 distanziert ist,und eine konvex gekrümmte radial äußere Oberfläche 38, die in Berührung mit der inneren Umfangsoberflache 17 des Gehäuses 18 gebracht wird. So teilt der Dichtungsstreifen 28 zwei Arbeitskammern der Maschine ein und diese Kammern sind mit A (der Vorlaufseite 32 des Dichtungsstreifens 28 anliegend) und mit B (der Nachlaufseite 34 des Dichtungsstreifens 28 anliegend) bezeichnet.
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Wegen der Krümmung der radial äußeren Oberfläche 38 des Dichtuhgsstreifens 28 (wenn diese Krümmung nicht ursprünglich vorhanden ist, dann wird sie durch Abnutzung rasch erzeugt) besteht nur eine L'inienberührung 40 zwischen dem Dichtungsstreifen 28 und der inneren Umfangsoberflache 17 des Gehäuses 16. So sind die Abschnitte 42,44 der Oberfläche 38 Jeweils dem Strömungsmittel in den Arbeitskammern A bzw. 3 ausgesetzt. Im radial inneren Rand 48 der Vorlaufseite 32 des Dichtungsstreifens 28 sind mehrere Schlitze 46 eingearbeitet.Die.Ausbildung dteer Schlitze 46 geht deutlich aus Pig.4 hervor.
Die Nut 26 weist eine Vorlaufwand 50 und eine Nachlaufwand 52 auf, die der Vorlaufseite 32 bzw. der Nachlaufseite 34 des Dichtungsstreifens 28 gegenüberliegen, wobei der Abstand zwischen den Wandungen 50 und 52 etwas größer gewählt ist als die Breite des Dichtungsstreifens 28 zwischen dessen Vorlauf- und Rücklaufseite 32 bzw.34-, Der Dichtungsstreifen 28 kann daher um seine Achse innerhalb der Nut 26 schwingen. Sin radial äußerer Abschnitt 54 der Nahlaufwand 52, welcher sich über die grämte axiale Länge der Nut 26 erstreckt, ist mit einer Ausnehmung derart versehen, daß beispielsweise eine Stufe 56 gebildet wird, so daß die Breite des radial äußeren Teils der Nut 26 vergrößert wird und ein Abschnitt 58 der Nachlaufseite des Dichtungsstreifens geschaffen wird, der dem Gas in der Arbeitskammer B ständig ausgesetzt ist. -
Im Betrieb wird Luft der Einlaßöffnung l8 zugeführt und diese wird durch den Kolben 10 in das Gehäuse 16 eingesaugt und komprimiert. Wenn die Luft voll verdichtet ist, wird Brennstoff durch eine Brennstoff einspritz einrichtung 20 eingespritzt und Druck und erhöhte Temperatur der Luft bewirken die Einleitung der Verbrennung. Die sich ausdehnenden Verbrennungsprodukte versetzen den Kolben 10 in Drehbewegung, bis die Abgasöffnung 22 freigegeben wird und darauf werden die Abgase aus dem Gehäuse 16 durch den Kolben ausgestoßen.
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Während der Drehung des Kolbens 10 wird der Dichtungsstreifen 28 radial ständig ifch außen durch die Kraft gedrückt, die durch die Feder 30 und die Massenkräfte ausgeübt wird, wobei angenommen werden soll, daß die Federkraft größer ist als die kleine, nach innen gerichtete Massenkraft, die in dem Bereich auftritt, wo die beiden Teile des Gehäuses 16 verbunden sind. Diese Federkraft ist auch größer als die durch den Gasdruck in der Kammer A ausgeübte, nach innen gerichtete Kraft, die auf den Abschnitt 42 der Oberfläche 38 wirkt und durch die Kraft, die durch den Gasdruck in der Kammer B auf den Abschnitt 44 der Oberfläche 38 ausgeübt wird. Es sind typische Werte für diese, nach außen
die
und innen gerichteten Kräfte, für eine Zahl von Winkelstellungen während einer vollständigen Umdrehung des Kolbens IO berechnet wurden, und diese sind in Fig.5 radial bezüglich des Kolbens 10 aufgetragen.
Der Reibung«eingriff zwischen der Oberfläche 38 des Dichtungsstreifens 28 und der Oberfläche 17 des Gehäuses 16 sucht den Dichtungsstreifen 28 um seine Achse in eine Stellung zu schwingen, die nachstehend als Nachlauf st ellung bezeichnet werden soll und in Fig.2 dargestellt 1st. In dieser Lage steht die Nachlaufseite 3* des Dichtungsstreifens 28 in Dichtungsberührung mit dem Rand des Anschlags 56 in der Nut 26 und der radial Innere Rand 48 des Dichtungsstreifens 28 liegt an der Vorlaufwand 50 der Nut 26 an. Wenn der Gasdruck In der Arbeitskammer A größer ist oder um sehr als einen vorbestimmten Betrag nicht geringer ist als der Gasdruck in der Arbeitskammer B (dies ist z.B. der Fall, wenn die Arbeitskammer A etwa' das minimale Volumen besitzt, d.h. kurz oder während der Verbrennung und die Arbeitskammer B sich dem maximalen Volumen nähert, kurz bevor eine Kompression der Luft darin auftritt) dann nimmt der Dichtungsstreifen 28 die Nachlauf stellung ein, die in Fig.2 dargestellt ist, so daß Gas aus der Arbeitskammer A in den Raum 31 In der Nut 26 über die Schlitze 46 eintreten kann.
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GOPY
Eine Verbindung zwischen dem Raum 31 und der Arbeitskammer B wird durch den Dichtungs eingriff zwischen der Nachlauf seit e 34 des Dichtungsstreifens 28 und dem Rand der Stufe 46 in der Nut 26 bewirkt.
Die innere Oberfläche 36 des Dichtungsstreifens 28, die eine beträchtlich größere Flächenausdehnung hat als die Oberfläche 42, wird so dem gesamten Druck oder einem beträchtlichen Anteil des in der Arbeltskammer A herrschenden Gasdruckes ausgesetzt und es ergibt sich eine radial nach außen gerichtete Kraft, die größer ist als die Kraft, die auf die Abschnitte 42,44 der äußeren Oberfläche 38 ausgeübt wird.
Wenn der Gasdruck in der Arbeitskammer B jenen in der Arbeitskammer A um einen vorbestimmten Wert überschreitet (dies ist z.B. der Fall, wenn die Arbeitskammer B ihr minimales Volumen kurz bevor oder während der Verbrennung hat und die Arbeitskammer A gerade' ihren maximalen Volumenwert besitzt, nämlich während der Auedehnung der Verbrennungsprodukte1} dann überwindet die durch den Gasdruck der Arbeitskammer B auf den Abschnitt 58 der Nachlaufseite 34 des Dichtungsstreifens 28 ausgeübte Kraft die Kraft, die von der Reibungsberührung zwischen den Oberflächen 38 und 17 herrührt. Der Dichtungsstreifen 28 schwingt daher um seine Achse innerhalb der Nut 26 derart, daß er danach die in Fig.3 dargestellte Stellung einnimmt, die als "Vorlaufstellung" bezeichnet werden soll. Dadurch wird es möglich, daß das Gas aus der Kammer B in den Raum 31 in der Nut 26 über den Spalt zwischen der Naohlaufseite 34 des Dichtungsstreifens 28 und der Nachlaufwand 52 der Nut 26 eindringt.
Eine Verbindung zwischen dem Raum 31 und der Arbeltskammer A wird durch Diohtungseingriff zwischen der Vorlaufseite 32 des Dichtungsstreifens 28 und der Vorlaufwand 50 der Nut 26 erreicht.
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Der Dichtungsstreifen 28 wird so einer radial nach außen gerichteten· Kraft unterworfen, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Es wurden typische Werte der radialen Gesamtkraft berechnet, die auf dem Dichtungsstreifen 28 an einer Mehrzahl von Winkelstellungen über eine vollständige Umdrehung des Kolbens 10 herrschen, wobei angenommen wurde, daß der wirksame Druck in dem Raum Jl nur zwei Drittel des Druckes in der betreffenden Arbeitskammer beträgt und in Pig.6 sind die Werte radial bezüglich des Kolbens 10 aufgetragen.
Aus Fig.5 und 6 ergibt sich, daß, wenn keine Mittel vorgesehen sind, um Gas von der jeweiligen Arbeitskammer in den Raum J51 zu überführen, der Dichtungsstreifen 28 einer radial nach innen gerichteten Kraft während eines beträchtlichen Teils jeder Umdrehung des Kolbens 10 ausgesetzt ist. Daher würde keine Dichtungsberührung zwischen den Oberflächen 17 und 38 bestehen und Gas, insbesondere Verbrennungsprodukte, würden zwischen den Arbeitskammern im Leckstrom fließen können, wodurch der Wirkungsgrad der Maschine beträchtlich vermindert wird. Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist jedoch die resultierende Radialkraft, die auf dem äußeren Dichtungsstreifen 28 lastet, radial nach außen gerichtet und zwar während im wesentlichen des gesamten Umlaufs des Kolbens 10, so daß eine gute Dichtung zwischen den Oberflächen- 17 und 38 gewährleistet ist.
In den Fig.7,8 und 9 sind andere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei die gleichen Bezugszeichen benutzt wurden, um Teile zu kennzeichnen, die jenen nach Fig.l bis 4 entsprechen.
Fig.7 zeigt einen Dichtungsstreifen 28, dessen radial äußerer Abschnitt 58 der Nachlaufseite 34 über die gesamte Länge ausgenommen ist, wodurch eine Stufe 60 gebildet wird, so daß die Breite des radial äußeren Teils vermindert wird und der von der Ausnehmung gebildete Teil 58 dem Gas innerhalb der Arbeitskammer B ständig ausgesetzt ist. Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Er-
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Findung ist. wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, daß, wenn der Dichtungsstreifen 28 die Nachlaufsteilung einnimmt, der Rand der Stufe 60 dichtend der Nachlaufwand 52 der Nut 26 anliegt, so daß eine Verbindung zwischen dem Raum 31 und der Arbeitskammer B vermieden wird.
Im folgenden wird auf Fig.8 der Zeichnung bezuggenommen. Der radial äußere Abschnitt 54 der Nachlaufwand 52 der Nut 26 ist vollständig entfernt, so daß,eine Stufe 56 verbleibt, d.h. die Höhe der Nachlaufwandung 52 ist vermindert. Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist im wesentlichen die gleiche wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig.l bis 4 beschrieben.
Schließlich wird auf Fig.9 "der Zeichnung bezuggenommen. Die Breite der Nut 26 und die Breite des Dichtungsstreifens 28 sind beide vermindert. Jedoch ist die Breite der Stufe 56 vergrößert und der radial äußere Abschnitt 58 der Nachlaufseite ^4 des Dichtungsstreifens 28 wird von einem vorspringenden Abschnitt 64 gebildet, der teilweise über die Stufe 56 vorsteht und so einen Zwischenraum beläßt. So sind sowohl der radial äußere Abschnitt 58 der Nachlaufwandung ~$K des Dichtungsstreifens 28 als auch die untere Oberfläche 66 des vorspringenden Abschnitts 64 dem Gas in der Arbeitskammer B ständig ausgesetzt. Deshalb wirkt zusätzlich zu den Radialkräften infolge des Gasdruckes,der auf die Oberfläche 36 des Dichtungsstreifens 28, wie oben beschrieben, wirkt, eine weitere Kraft ständig infolge der Wirkung des Druckes in der Arbeitskammer B auf die untere Oberfläche 66 des vorspringenden Teils 64. Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit einem Dichtungsstreifen beschrieben, der in seiner Nut kippbar ist und auf der Nachlaufseite eine größere Fläche besitzt, die den Gasen ausgesetzt ist als an der Vorlaufseite, jedoch ist die Erfindung auch anwendbar bei einem Dichtungsstreifen, der in relativ festem Paßsitz in seiner Nut befindlich ist. So wäre es z.B. möglich, zwei Kanäle vorzusehen,
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die mit den Kammern A bzw. B verbunden sind, so daß diese Kammern mit einem Raum in der Nut unter dem Dichtungsstreifen über ein einfaches druckabhängiges Umschaltventil in Verbindung stehen. In dieeem Fall würde der vorbestimmte Betrag der Druckdifferenz zwischen den Kammern A und B nicht durch den Reibungseingriff der Oberflächen 17 und 38 bestimmt, sondern er könnte erforderlichenfalls Null werden.
Die Erfindung 1st auch bei anderen Kreiskolbenmaschinen anwendbar, die nicht als Brennkraftmaschinen ausgebildet sind, z.B. bei Kreis kolbenkompressoren und Expansionsmaschinen der einblättrigen Epitrochoidal-Bauart, wie sie beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 068 209 beschrieben sind.
PatentansgrUche
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Claims (1)

  1. Patentansprüche: eiskolbenmaschine mit einem Gehäuse, durch das sich eine
    erstreckt, und einem auf der Welle sitzenden Exzenter, mit einem planetenartig innerhalb des Gehäuses um den Exzenter drehbaren Kolben, der am Umfang wenigstens eine axial verlaufende Nut aufweist, und mit einen radial beweglichen Dichtungsorgan innerhalb der Nut und Mitteln, die das Dichtungsorgan in Berührung mit der inneren Unifangsoberfläche des Gehäuses derart halten, daß darin mehrere Arbeitskammern definiert werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (34,52,54,56,58) vorgesehen sind,, um Strömungsmjfc· φ tel von der Arbeitskammer (B) an der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) nach jenem Abschnitt der Nut (26) unterhalb der radial inneren Oberfläche (36) des Dichtungsorgans (28) zu leiten, wenn der Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer (B) auf der Nachlaufs ei te (34) des Dichtungs- organs (28) den Strömungsmitteldruck in der Arbeltekammer (A) . auf der Vorlaufs ei te (32) des. Dichtungsorgans (28) um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, so daß das Dichtungsorgan radial nach außen gedrückt wird, und daß Mittel (32,50) vorgesehen sind, die verhindern, daß daa so zugeführte Strömungsmittel in die Arbeitskammer (A) auf der Vorlaufseite (32) des Dichtungsorgans (28) gelangt.
    w 2. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (46) vorgesehen sind, um Strömungsmittel von der Arbeitskammer (A) auf der Vorlaufseite des Dichtungeorgane (28) nach jenen Abschnitt der Hut (26) unter der radial inneren Oberfläche (36) des Dichtungeorgane (28) zu leiten, wenn der Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer (B) auf der Kachlaufeeite des Dichtungsorgans (28) den Strömungen!tteldruclc in der Arbeitskammer (A) auf der Vorlaufe ei te dee Dich-
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    tungsorgans (28) nicht um einen vorbestimmten Betrag über-. schreitet, so daß das Dichtungsorgan (28) radial nach außen gedrückt wird, und daß Mittel (34,56) vorgesehen sind, die verhindern, daß Strömungsmittel, welches auf diese Weise zugeführt wurde, lh die Arbeitskammer (B) auf der Nachlaufseite des Dichtungsorgans (28) eintritt.
    , Kreiskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, mit einem Gehäuse und einer axial durch das Gehäuse verlaufenden Welle, die einen Exzenter trägt, mit einem Kolben, der planetenartig Innerhalb des Gehäuses um den Exzenter drehbar ist und an seinem Umfang wenigstens eine axial verlaufende Nut aufweist, in der radial beweglich ein Dichtungsorgan angeordnet ist, das mit der inneren Umfangsoberflache des Gehäuses in Berührung gehalten wird, so daß eine Mehrzahl von Arbeltskammern innerhalb des Gehäuses gebildet wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut in Umfangsrichtung des Kolbens (10) gemessen etwas größer ist als die Breite des Dichtungsorgans (28) zwischen dessen Vorlauf- und Nachlaufseite (32 bzw.34), so daß das Dichtungsorgan (28) darin zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung schwingen kann, daß die Anordnung der Nut (26) und des Dichtungsorgans (28) derart 1st, daß die Fläche Jenes Teils (58) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28),die dem Strömungsmittel in der Arbeitskammer (P) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) ausgesetzt ist, größer ist als die Fläche jenes Teils der Vorlauf seite(32)des Dichtungsorgans (28), die de» Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer (A) auf der Vorlaufseite/des Diohtungsorgans (28) ausgesetzt ist, so daß, wenn der Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer (B) auf der Naehlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) den Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer (A) auf der Vorlaufseite (32) des Dichtungsorgans (28)
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    um einen vorbestimmten Betrag Überschreitet, das Diehtungsorgan (26) sich von der ersten Stellung nach der zweiten Stellung innerhalb der Nut (26) bewegt, so daß Strömungsmittel· von der Arbeitskammer (8) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) nach jenem Abschnitt der Nut (26) unter der radial inneren Oberfläche (36) des Diehtungsorgane (28) gelangt und verhindert, daß das so zugeführte Strömungemittel in die Arbeitskammer (A) auf der Vorlaufseite (32) des Dichtungsorgans (28) eindringt.
    4. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 3*
    P dadurch gekennzeichnet , daß eine Ausnehmung in dem radial äußeren Abschnitt (54) der Wandung (52) der Nut (26) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (2δ) vorgesehen ist, so daß die Breite des radial äußeren Teils der Nut (26) über die gesamte Länge vergrößert wird.
    5· Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Abschnitt (58) des Diehtungsorgans (28) so gestaltet ist, daß er sich teilweise in die Ausnehmung hineinerstreckt .
    * 6. Kreiskolbenmaschine nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung in dem radial äußeren Abschnitt (58) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) vorgesehen ist, so daß die Breite des radial äußeren Abschnitts des Dichtungsorgans (28) Über die gesamte Länge vermindert wird.
    7. Kreiskolbenmaschine nach Mn Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    ■ daß die Höhe der Wandung (52) der Nut (26) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) vermindert ist«'·
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    8. Kreiskolbenmaschine nach den Ansprüchen 3 bis 7, · dadurch gekennzeichnet·, daß wenigstens ein Schlitz (46) im radial inneren Rand (48) der Vorlaufseite (32) des Dichtungsorgans (28) vorgesehen ist, wodurch dann, wenn der Strömungsmitteldruck in der Arbeltskammer (B) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) den Strömungsmitteldruck in der Arbeitskammer (A) auf. der Vorlauf seite (32) des Dichtungs organs (28) nicht um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, das Dichtungsorgan (28) von der zweiten Stellung in die erste Stellung innerhalb der Nut (26) bewegt wird,so daß Strömungsmittel von der Ar-
    . beitskammer (A) auf der Vorlaufseite (32) des Dichtungsorgans (28) nach Jenem Abschnitt der Nut (26) unter der radial inneren Oberfläche (30) des Dichtungsorgans (28) gelangt und verhindert« daß so zugeführte Flüssigkeit in die Arbeltskammer (B) auf der Nachlaufseite (34) des Dichtungsorgans (28) eintritt.
    9· Kreiskolbenbrennkraftraaschine nach einem uer vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet., daß ein dreiseitiger Kolben (10) vorgesehen ist, der in einem Gehäuse (l6) drehbar ist, das eine zweiblättrige, im wesentlichen epitrochoidale Innere Urafangsoberfläche (I7) besitzt.
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DE1907039A 1968-02-13 1969-02-12 Radiale Dichtungsanordnung für eine Kreiskolbenkraftmaschine Expired DE1907039C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7019/68A GB1182097A (en) 1968-02-13 1968-02-13 Improvements in or Relating to Rotary Piston Machines

Publications (3)

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DE1907039A1 true DE1907039A1 (de) 1970-02-26
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