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.Sealing strip for internal-axis rotary piston machine The invention
refers to a sealing strip for internal-axis rotary piston machines, at
which a piston is rotatably disposed within a housing that extends from
composed of a coat and side panels. For sealing the individual working chambers
from each other is a sealing strip with each between adjacent working chambers
Play arranged in a groove that extends over the entire axial width of the piston
extends and the sliding edge slides along the inner surface of the housing.
Due to the friction on the sliding edge and the gas pressure exerted on the from the
Groove protruding part of the sealing strip acts, a tilting moment is applied to the sealing strip
exercised, which strives to the sealing strip around the outer edge of the with respect to the
To tilt the direction of rotation of the piston relative to the housing trailing groove wall, whereby
clamping of the sealing strip between a groove wall and the inner circumferential surface
can occur.
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.About the overturning moment generated by the frictional force and the gas pressure
The aim is to keep the groove edge, which acts as a tilt axis for
the sealing strip is used at the smallest possible distance from the inner lateral surface
to arrange. Because of the elastic deformations and thermal distortions, in particular
when the machine is designed as an internal combustion engine, however, a certain amount can occur
The minimum distance must not be undershot.
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.The invention has the task of reducing the overturning moment
Reduction of the distance between the tilt axis of the sealing strip and the inner lateral surface
as small as humanly possible. According to the invention, this object is achieved
In addition to the sealing strip, a support strip is provided on which the sealing strip is attached
its trailing side and which, like the sealing strip, are radially movable
is arranged with play in the same groove, but their radial movement by a
Stop on the sealing strip is limited in order to avoid that the carrier strip
comes to rest on the inner lateral surface. The radially outer edge of the support strip
then serves as a tilt axis for the sealing strip, and this axis can, as the carrier strip
is radially movable to lie at a very short distance from the inner lateral surface
come. The carrier strip can naturally under the influence of the on the sealing strip
acting frictional forces are also caused to tilt in the groove, namely serves
the trailing edge of the groove as the focal point for the carrier strip. In order to avoid
that the sealing strip is inhibited in its movement when the support strip is tilted
precautions must be taken to ensure that the carrier strip does not extend over the
Sealing strip is supported on the leading groove wall. This can be achieved by
that the support bar - as already proposed - has an extension that
extends below the sealing strip beyond the sealing strip, so that the
When tilting, the carrier strip rests against the leading groove wall with this extension,
or that the carrier strip with its radially inner end in a continuation of the
Sealing strip groove protrudes.
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.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
It shows F i g. 1 shows a piston corner of a rotary piston machine, in which the
inner lateral surface of the housing has the shape of a two-arched epitrochoid,
and F i g. 2 to 4 different versions of the sealing strip according to the invention.
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.Let us first refer to FIG. 1, from which the two extreme positions can be seen in which the sealing strip labeled 1 can come with respect to the inner circumferential surface 5 of the housing. The sealing strip 1 is inserted in the usual way with play in a groove 2 which is arranged in a corner of the piston 3, which is triangular in the exemplary embodiment. The sliding edge 4 of the sealing strip lies in one extreme position at the point of contact P on the inner jacket brooks 5, and this point of contact moves during the rotation of the piston to a point P 'in the other extreme position. The direction of rotation of the piston 3 relative to the housing is illustrated by the arrow D. This results in a frictional force PR at the point of contact, which tends to tilt the sealing strip around the trailing edge S of the groove 2. In addition, the gas pressure in the working chamber A acts on the area marked by the connecting line G or G 'between and P or P' in the sense of tilting the bar 1 around the edge S. In order to keep the tilting moment as small as possible, the distance should the tilt axis of the sealing strip from the inner lateral surface must be as small as possible. For this purpose, in the embodiment according to FIG. 2 in the groove 2 next to the sealing strip 1, a carrier strip 6 is arranged, on which the sealing strip 1 rests with its trailing side. The tilt axis of the sealing strip 1 is represented by the outer edge 7 of the carrier strip 6. The support strip 6 is also radially movable. Their radial movement, however, is limited by a projection 8 which comes to rest on the underside of the sealing strip 1, which prevents the carrier strip itself from coming into contact with the inner lateral surface 5. A spring 9 is provided below the carrier strip 6 in order to keep the tilt axis 7 always as close as possible to the inner lateral surface 5. A spring 10 is also arranged under the sealing strip 1. Sealing strip 1 and support strip 6 are shown in a tilted position, the tilt axis of the support strip being formed by the groove edge 11. In order not to inhibit the radial mobility of the sealing strip 1 in the event of such a tilting caused by the frictional force PR, the support strip 6 rests with its extension 8 on the leading groove wall 2a. So it is not based on the sealing strip 1 on this groove wall.
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.In the execution according to FIG. 3, the carrier strip 12 protrudes with its radially inner end 13 into its own groove section 14 in order to leave the sealing strip 1 unaffected when it is tilted into the position shown. The radial movement of the support strip 12 is limited by a pin 15 which is fastened in the support strip 12 and protrudes into an opening 16 in the sealing strip 1. This opening 16 is dimensioned so that the necessary radial mobility of the sealing strip 1 is not impaired.
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.The execution according to FIG. 4 corresponds essentially to that according to FIG. 2. It is only in the leading side wall 6 a of the support strip 6, on which the sealing strip 1 rests with its trailing side, a recess 17 is provided which extends over the entire axial length of the support strip. The purpose of this recess is to prevent the tilting axis 7 of the sealing strip 1 from being moved too far radially inward, even in the event of a beefy deformation of the surface 6a. The tilt axis of the sealing strip 1 is therefore always in the area of the remaining surface 18, even if a deformation occurs as indicated by dash-dotted lines at 17 '.