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Dichtleiste für innenachsige Rotationskolbenmaschine Die Erfindung
bezieht sich auf eine Dichtleiste für innenachsige Rotationskolbenmaschinen, bei
welchen ein Kolben drehbar innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, das sich aus
einem Mantel und Seitenteilen zusammensetzt. Zur Abdichtung der einzelnen Arbeitskammern
voneinander ist jeweils zwischen benachbarten Arbeitskammern eine Dichtleiste mit
Spiel in einer Nut angeordnet, die sich über die ganze axiale Breite des Kolbens
erstreckt und deren Gleitkante an der inneren Mantelfläche des Gehäuses entlanggleitet.
Durch die Reibung an der Gleitkante und durch den Gasdruck, der auf den aus der
Nut herausragenden Teil der Dichtleiste wirkt, wird auf die Dichtleiste ein Kippmoment
ausgeübt, das bestrebt ist, die Dichtleiste um die Außenkante der in bezug auf die
Drehrichtung des Kolbens relativ zum Gehäuse nacheilenden Nutwand zu kippen, wodurch
ein Festklemmen der Dichtleiste zwischen einer Nutwand und der inneren Mantelfläche
eintreten kann.
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Um das durch die Reibungskraft und den Gasdruck erzeugte Kippmoment
möglichst klein zu halten, ist anzustreben, die Nutkante, die als Kippachse für
die Dichtleiste dient, in möglichst geringem Abstand von der inneren Mantelfläche
anzuordnen. Wegen der elastischen Verformungen und thermischen Verzüge, die insbesondere
bei Auslegung der Maschine als Brennkraftmaschine auftreten, kann jedoch ein gewisser
Mindestabstand nicht unterschritten werden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das Kippmoment durch
Verringerung des Abstandes der Kippachse der Dichtleiste von der inneren Mantelfläche
so klein wie nur irgend möglich zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß
neben der Dichtleiste eine Trägerleiste vorgesehen, an welcher die Dichtleiste mit
ihrer nacheilenden Seite anliegt und die ebenso wie die Dichtleiste radial beweglich
mit Spiel in derselben Nut angeordnet ist, deren Radialbewegung jedoch durch einen
Anschlag an der Dichtleiste begrenzt wird, um zu vermeiden, daß die Trägerleiste
an der inneren Mantelfläche zur Anlage kommt. Die radial äußere Kante der Trägerleiste
dient dann als Kippachse für die Dichtleiste, und diese Achse kann, da die Trägerleiste
radialbeweglich ist, in sehr geringem Abstand von der inneren Mantelfläche zu liegen
kommen. Die Trägerleiste kann naturgemäß unter dem Einfluß der auf die Dichtleiste
wirkenden Reibkräfte auch zum Kippen in der Nut gebracht werden, und zwar dient
als Schwerpunkt für die Trägerleiste die nacheilende Nutkante. Um dabei zu vermeiden,
daß die Dichtleiste bei einem Kippen der Trägerleiste in ihrer Bewegung gehemmt
ist, muß'Vorsorge dafür getroffen werden, daß sich die Trägerleiste nicht über die
Dichtleiste an der voreilenden Nutwand abstützt. Dies kann dadurch erreicht werden,
daß die Trägerleiste - wie bereits vorgeschlagen - einen Fortsatz aufweist, der
sich unterhalb der Dichtleiste über die Dichtleiste hinaus erstreckt, so daß die
Trägerleiste bei einem Kippen mit diesem Fortsatz an der voreilenden Nutwand anliegt,
oder daß die Trägerleiste mit ihrem radial inneren Ende in eine Fortsetzung der
Dichtleistennut hineinragt.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 eine Kolbenecke einer Rotationskolbenmaschine, bei welcher die
innere Mantelfläche des Gehäuses die Form einer zweibogigen Epitrochoide aufweist,
und F i g. 2 bis 4 verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Dichtleiste.
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Es sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, aus der die beiden Extremstellungen
ersichtlich sind, in welche die mit 1 bezeichnete Dichtleiste bezüglich der inneren
Mantelfläche 5 des Gehäuses kommen kann. Die Dichtleiste 1 ist dabei in üblicher
Weise mit Spiel in eine Nut 2 eingesetzt, die in einer Ecke des im Ausführungsbeispiel
dreieckigen Kolbens 3 angeordnet ist. Die Gleitkante 4 der Dichtleiste liegt in
der einen Extremstellung im Berührungspunkt P an der inneren Mantelbäche 5 an, und
dieser Berührungspunkt wandert während des Umlaufs des Kolbens bis zu einem Punkt
P' in der anderen Extremstellung. Die Drehrichtung des Kolbens 3 relativ zum Gehäuse
ist durch den Pfeil D veranschaulicht.
Dadurch ergibt sich im Berührungspunkt
eine Reibkraft PR, welche bestrebt ist, die Dichtleiste um die nacheilende Kante
S der Nut 2 zu kippen. Außerdem wirkt der Gasdruck in der Arbeitskammer A auf die
durch die Verbindungslinie G bzw. G' zwischen und P bzw. P' gekennzeichnete Fläche
im Sinne eines Kippens der Leiste 1 um die Kante S. Um das Kippmoment möglichst
klein zu halten, soll der Abstand der Kippachse der Dichtleiste von der inneren
Mantelfläche so gering wie nur irgend möglich sein. Zu diesem Zweck ist bei der
Ausführung gemäß F i g. 2 in der Nut 2 neben der Dichtleiste 1 eine
Trägerleiste 6 angeordnet, an der die Dichtleiste 1 mit ihrer nacheilenden Seite
anliegt. Die Kippachse der Dichtleiste 1 wird durch die Außenkante 7 der Trägerleiste
6 dargestellt. Die Trägerleiste 6 ist ebenfalls radial beweglich. Ihre Radialbewegung
ist jedoch durch einen Ansatz 8 begrenzt, der an der Unterseite der Dichtleiste
1 zur Anlage kommt, womit vermieden wird, daß die Trägerleiste selbst mit der inneren
Mantelfläche 5 in Berührung kommt. Unterhalb der Trägerleiste 6 ist eine Feder 9
vorgesehen, um die Kippachse 7 immer möglichst nahe der inneren Mantelfläche 5 zu
halten. Unter der Dichtleiste 1 ist ebenfalls eine Feder 10 angeordnet.
Dichtleiste 1 und Trägerleiste 6 sind in gekippter Stellung gezeigt, wobei die Kippachse
der Trägerleiste von der Nutkante 11 gebildet wird. Um bei einem derartigen, durch
die Reibkraft PR bewirkten Kippen die Radialbeweglichkeit der Dichtleiste 1 nicht
zu hemmen, liegt die Trägerleiste 6 mit ihrem Fortsatz 8 an der voreilenden Nutwand
2a an. Sie stützt sich also nicht über die Dichtleiste 1 an dieser Nutwand ab.
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Bei der Ausführung gemäß F i g. 3 ragt die Trägerleiste
12 mit ihrem radial inneren Ende 13 in einen eigenen Nutabschnitt
14 hinein, um bei einem Kippen in die dargestellte Lage die Dichtleiste 1 unbeeinflußt
zu lassen. Die Begrenzung der Radialbewegung der Trägerleiste 12 erfolgt hierbei
durch einen Stift 15, der in der Trägerleiste 12 befestigt ist und in eine
öffnung 16 der Dichtleiste 1 hineinragt. Diese Öffnung 16 ist so bemessen, daß die
notwendige radiale Beweglichkeit der Dichtleiste 1 nicht beeinträchtigt ist.
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Die Ausführung gemäß F i g. 4 entspricht im wesentlichen derjenigen
gemäß F i g. 2. Es ist lediglich in der voreilenden Seitenwand 6 a der Trägerleiste
6, an der die Dichtleiste 1 mit ihrer nacheilenden Seite anliegt, eine Aussparung
17 vorgesehen, die sich über die ganze axiale Länge der Trägerleiste erstreckt.
Zweck dieser Aussparung ist es, auch bei einer bulligen Verformung der Fläche 6a
zu verhindern, daß sich die Kippachse 7 der Dichtleiste 1 zu weit radial
nach innen verlegt. Die Kippachse der Dichtleiste 1 liegt also, auch wenn
eine Verformung eintritt, stets im Bereich der Restfläche 18. Die gleiche
Wirkung wird naturgemäß erzielt, wenn die Aussparung 17 nicht in der Seitenwand
der Trägerleiste 6, sondern in der nacheilenden Seitenwand der Dichtleiste 1 angeordnet
ist, wie dies bei 17' strichpunktiert angedeutet ist.