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Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialdichtung an mehreckigen
Kolben von Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in Trochoidenbauart, mit achsparallel
angeordneten Dichtleisten, die an der eine äußere Äquidistante zur trochoidenförmigen
Kurve darstellenden inneren Mantelfläche des Gehäusemantels für den Kolben gleiten,
der auf einer in den Seitenteilen des Gehäuses gelagerten Exzenterwelle angeordnet
ist und relativ zu dieser und zum Gehäuse durch ein Planetengetriebe gesteuert umläuft,
das, wie bereits zur Vergrößerung des Durchmessers der Exzenterwelle vorgeschlagen
wurde, aus einem konzentrisch zur Exzenterwelle angeordneten feststehenden Sonnenrad
und aus Planetenrädern besteht, welche einerseits um ihre Mittellängsachse drehbar
in einem konzentrisch zur Exzenterwelle umlaufenden Planetenradträger und andererseits
um eine von der Mittellängsachse um die Exzentrizität des Exzenters der Exzenterwelle
versetzte Achse drehbar im Kolben in Radialebenen durch die Kolbenecken gelagert
sind.
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Bei einer bekannten Rotationskolbenmaschine, die einen epitrochoidenförmigen
Kolben aufweist, zu dem die Kontur der Laufbahn im Gehäusemantel die äußere Hüllfigur
darstellt, sind die im Gehäusemantel angeordneten Dichtleisten in Dichtleistenträgern
gelagert, die unabhängig von dem den Kolbenumlauf steuernden Getriebe durch besondere
Getriebemittel jeweils derart geschwenkt werden, daß die Dichtleisten in einer Normalen
zum Kolben stehen. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Schwenkbewegungen
der Dichtleistenträger gleichzeitig durch das die Steuerung der Kolbenbewegung vornehmende
Getriebe zu steuern, und in Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß
die Dichtleisten in an sich bekannter Weise in einem Dichtleistenträger angeordnet
sind, der in jeder Stellung des Kolbens um eine zur Kolbenachse parallele Mittellängsachse
zwangläufig derart geschwenkt wird, daß die Dichtleisten in einer Normalen zur inneren
Mantelfläche des Gehäusemantels stehen, wobei mit jedem Dichtleistenträger, vorzugsweise
mit der drehfest mit diesem verbundenen Schwenkachse, drehfest ein Führungsarm mit
einer Parallelführung verbunden ist und in der Parallelführung ein Gleitstein gleitet,
der auf einer Achse gelagert ist, die um die Exzentrizität des Exzenters der Exzenterwelle
versetzt mit der Achse verbunden ist, mit welcher das der Kolbenecke zugeordnete
Planetenrad im Kolben gelagert ist, derart, daß die Mittellängsachse des Planetenrades
und die Mittellängsachse des Gleitsteines in einer Radialebene liegen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann das
Planetenrad an der einen Stirnseite des Kolbens und der Gleitstein mit der Parallelführung
an der anderen Stirnseite des Kolbens angeordnet sein. Ferner kann der Dichtleistenträger
in an sich bekannter Weise im wesentlichen eine halbzylindrische Form aufweisen,
und seine Mantelfläche kann gegenüber dem Kolben mit Dichtleisten abgedichtet sein.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine
in Trochoidenbauart mit einem Schnitt durch den Kolben in der Radialebene einer
Kolbenecke und F i g. 2 schematisch eine Darstellung der geometrischen Verhältnisse
bei einer Maschine nach F i g. 1 in beliebiger Stellung des Kolbens.
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Nach F i g.1 ist in dem aus den Seitenteilen 1 und aus dem Mantel
2 bestehenden Maschinengehäuse in den Seitenteilen die Exzenterwelle 3 gelagert,
bei welcher die Mittellängsachse 4 des Exzenters 5 um die Exzentrizität E von der
Mittellängsachse 6 der Exzenterwelle versetzt ist. Auf dem Exzenter 5 sitzt der
dreieckige Kolben 7, der relativ zur Exzenterwelle 3 und zum Gehäuse umläuft und
hierbei mit an seinen Ecken angeordneten Radialdichtungen an der zweibogigen inneren
Mantelfläche 8 des Mantels 2 entlanggleitet. Die Kontur der inneren Mantelfläche
8 bildet eine äußere Äquidistante zu einer zweibogigen epitrochoidenförmigen Kurve,
deren Verlauf im wesentlichen durch die Exzentrizität E und den erzeugenden Radius
bestimmt ist. Bei seinem Umlauf bildet der Kolben 7 mit seinen Kolbenflanken und
mit dem Mantel 2 in Verbindung mit den Seitenteilen 1 volumenverändernde
Arbeitsräume. Die Zufuhr von Verbrennungsluft bzw. Frischgas und die Abfuhr der
verbrannten Gase erfolgt durch Kanäle, die am Mantel 2 angeordnet sind. Für den
Fall des Dieselbetriebes ist am Mantel 2 ferner eine Einspritzdüse angeordnet, und
für Ottobetrieb ist eine Zündkerze vorgesehen.
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Die Bewegung des Kolbens 7 wird durch ein Planetengetriebe gesteuert,
das aus dem Sonnenrad 9 und aus drei Planetenrädern 10 besteht. Jedes Planetenrad
10 weist einen Teilkreisdurchmesser auf, der halb so groß ist wie der Teilkreisdurchmesser
des Sonnenrades 9. Mit Schrauben 11 ist das Sonnenrad an dem einen Seitenteil 1
befestigt und drehfest gelagert. Die Planetenräder 10 sind mit ihren zentrischen
Achsen 12 in dem Planetenradträger 13 gelagert, der konzentrisch zur Exzenterwelle
3 im Seitenteil 1 umlaufend gelagert ist. An jedem Planetenrad 10 ist fest die Führungswelle
14 auf der der Achse 12 entgegengesetzten Seite angeordnet. Die Mittellängsachse
15 der Führungswelle 14 hat von der Mittellängsachse 16 durch das Planetenrad 10
den Abstand E entsprechend der Exzentrizität des Exzenters 5. Das Planetenrad 10
ist mit der Führungswelle 14 im Kolben 7 gelagert. Dabei liegt jede Führungswelle
in einer durch die Ecke des Kolbens gelegten Radialebene. Mit dem aus dem Kolben
herausragenden Ende der Führungswelle 14 ist drehfest der Hebel 17 verbunden, an
dessen Ende die Achse 18 angeordnet ist. Die Mittellängsachse 19 der Achse
18 liegt parallel zur Mittellängsachse 15 der Führungswelle 14 und hat von dieser
den Abstand E entsprechend der Exzentrizität des Exzenters 5 von der Exzenterwelle
3. Auf der Achse 18 ist der Gleitstein 20 gelagert, der zwei einander parallele
Seitenflächen aufweist und der mit diesen Seitenflächen an den Flächen 21 des Führungsarmes
22 gleitet. Der Führungsarm 22 ist drehfest mit der im Kolben gelagerten Achse 23
verbunden, deren Mittellängsachse 24 parallel zur Mittellängsachse 6 der Exzenterwelle
3 in der durch die Kolbenecke gelegten Radialebene liegt und die in jeder Stellung,
des Kolbens durch die zweibogige epitrochoidenförmige Kurve führt, zu welcher die
innere Mantelfläche 8 des Mantels 2 eine äußere Äquidistante darstellt. Mit der
Achse 23 ist drehfest der Dichtleistenträger 25 verbunden, der im wesentlichen halbzylinderförmig
ausgebildet ist und der an seiner der inneren Mantelfläche 8
zugekehrten
Seite mit achsparallelen Nuten 26 versehen ist, in welchen Dichtleisten 27 angeordnet
sind.
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Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird von dem Planetengetriebe aus
(Sonnenrad 9, Planetenräder 10) die Führungswelle 14 gedreht und über den Hebel
17 mit der Achse 18 der Gleitstein 20 in dem Führungsarm 22 auf und ab bewegt, wobei
die Mittellängsachse 19 der Achse 18 und der Führungsarm 22 immer in einer Normalen
zur epitrochoidenförmigen Kurve steht, zu welcher die Kontur der inneren Mantelfläche
8 eine äußere Äquidistante ist, so daß der Dichtleistenträger 25 und die Dichtleiste
27 ebenfalls immer normal zur inneren Mantelfläche 8 steht.
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Nach F i g. 2, zu deren Erläuterung die Bezugszeichen aus F i g.1
benutzt werden, wird die zweibogige epitrochoidenförmige Kurve K, zu welcher die
Kontur der inneren Mantelfläche 8 des Gehäusemantels 2 der Maschine eine äußere
Äquidistante darstellt, erzeugt, wenn die beiden Kreise A und B mit
den Halbmessern r1 und r2 im Verhältnis r,/r2 = 2/1
mit dem Achsabstand des
erzeugenden Radius R sich bei festgehaltenem großen Kreis A abwälzen und am kleinen
Kreis B mit dem Abstand der Exzentrizität E der Erzeugerpunkt angelenkt ist. Der
große Kreis A hat als Zentrum die Mittellängsachse 6 der Exzenterwelle. Der Mittelpunkt
des kleinen Kreises B ist mit M bezeichnet. Alle Punkte M liegen auf dem Kreis C.
Der Erzeugerpunkt für die epitrochoidenförmige Kurve K ist durch die Mittellängsachse
24 der Achse 23 für den Dichtleistenträger 25 definiert. Durch die Mittellängsachse
24 und durch den Berührungspunkt zwischen den beiden Kreisen A und
B,
der durch die Mittellängsachse 19 der Achse 18
für den Gleitstein
20 definiert ist, läuft die Normale N zur epitrochoidenförmigen Kurve K.
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Die Mittellängsachse 19 entspricht der Mittellängsachse
16 des Planetenrades 10, das mit dem doppelt so großen Sonnenrad 9
im Eingriff steht und dafür sorgt, daß der Verbindungssteg in der Größe des Abstandes
zwischen den Mittellängsachsen 6 und 19 bzw. 16 und damit der Kolben 7 mit einem
Drittel der Drehzahl der Exzenterwelle umläuft. Die Mittellängsachse 15 für die
Führungswelle 14 (F i g.1), die mit dem Abstand der Exzentrizität E um die Mittellängsachse
19 bzw. 16 umläuft, liegt auf der die Mittellängsachse 24 und 4 verbindenden Linie,
die in der durch die Ecke des Kolbens 7 gelegten Radialebene liegt. Die Mittellängsachse
4 des Exzenters 5
(F i g. 1) hat von der Mittellängsachse
6 der Exzenterwelle den Abstand E. Der Abstand zwischen den Mittellängsachsen
4 und 24 ist so groß wie der erzeugende Radius R.
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Im Hauptanspruch des nachfolgenden Schutzbegehrens wird nur für die
Gesamtheit aller Merkmale Schutz begehrt.