DE1907039A1 - Kreiskolbenmaschine - Google Patents
KreiskolbenmaschineInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/10—Sealings for working fluids between radially and axially movable parts
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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.
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.
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.
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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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1307039
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.
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)
- Patentansprüche: eiskolbenmaschine mit einem Gehäuse, durch das sich eineerstreckt, 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-009809/0949tungsorgans (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)009809/0949um 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«'·009809/09498. 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.009809/0949
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |