DE2402116A1

DE2402116A1 - Umlaufmotor

Info

Publication number: DE2402116A1
Application number: DE2402116A
Authority: DE
Inventors: Tony Ralp Sarich
Original assignee: SARICH TONY
Current assignee: SARICH TONY
Priority date: 1973-01-16
Filing date: 1974-01-15
Publication date: 1974-07-18
Also published as: SE412091B; PH11437A; CA998616A; ZA74217B; US3938916A; JPS5621883B2; GB1461502A; CS193052B2; DE2402116C3; JPS5052414A; BR7400289D0; DE2402116B2; FR2214042A1; FR2214042B1; ES422298A1

Description

PATENTANWÄLTE

Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J.Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig

1 Berlin 19

Oldenburgallee 1O Tel. O3O/3O4 55 21 /22

Drahtwort: Seilwehrpatent

Postscheckkonto: Berlin-West 59 38-1O2

! 15. Januar 1974

Pf/Schu

TONY HALPH SAKICH 2 Hadley Place, Karrinyup, Australien

Umlauf mot or

Die Erfindung bezieht sich auf einen Umlaufmotor mit innerer

' Verbrennung, der mit klügeln ausgestattet ist, und betrifft

insbesondere eine verbesserte Dichtung zwischen dem Flügel ; und den mit diesem zusammenarbeitenden Bauteilen.

Da der Flügel starken Temperatureinflüssen beim .Betrieb des Motors unterliegt, ist bei normalen Arbeitsbedingungen seine Wärmedehnung größer als diejenige der anderen Bauteile. An einigen Aufnahmestellen führt diese Wärmedehnung dazu, daß der Flügel sich von einem anderen Bauteil weg bewegt, wodurch zufolge des hierdurch vergrößerten Spieles sich ein Austrittsweg für das Gas aus der Verbrennungskammer ergibt. Wenn auch

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eine Dichtung !zwischen dem Flügel und dem zugeordneten Bauteil in diesem Bereich vorgesenen sein kann, führt die Vergrößerung des Spieles aufgrund der Wärmedehnung des Flügels natürlich

zu einer Heduzierung des Kontaktdruckes zwischen der Dichtung und dem benachbarten Bauteil, wodurch die Dichtwirkung erheblich verringert wird.

^; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungskonstruktion zwischen dem flügel und den benachbarten Bauteilen zu schaffen, die nicht nachteilig beeinträchtigt wird durch unterschiedliche Wärmedehnungen des Flügels und der anderen Bauteile des Motors.

Der Motor besitzt ein Gehäuse, eine drehbar im Gehäuse aufgenommene Welle, einen auf der Welle angeordneten Kolben und eine Mehrzahl von Flügeln, die mit dem Gehäuse und dem Kolben eine Vielzahl von Kammern bilden, deren Volumen sich in Abhängigkeit von der Drehung der welle zum Gehäuse verändert. Jeder Flügel besitzt eine zwischen einer Fläche des Gehäuses und einer fläche des Kolbens angeordnete Wange, wobei zwischen einer dieser Flächen und der Wange eine Dichtung angeordnet ist und in der Wange ein j&insatzkörper vorgesehen ist, α er sich durch die Wange senkrecht zu den Anlageflächen erstreckt und

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in Eingriff mit der Dichtung und der anderen Fläche steht. Die Passung zwischen dem Einsatzkörper und der diesen· aufnehmenden Flügelwange ist derart bemessen, daß ein Gasaustritt aus der Kammer zwischen dem Einsatzkörper und der Flügelwange hindurch verhindert wird, jedoch eine Bewegung der Flügelwange senkrecht zu den AnIageflachen möglich ist, die bedingt ist durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen des Kolbens, des Flügels una des Gehäuses·

Die Kolbenilächen und die Gehäuseflächen sind radial liegend

zur Achse der Welle angeordnet, und die zwischen diesen T_eilen befindliche Flügelwange mit dem Einsatzkörper erstreckt sich radial zur welle« Die Flügelwange ist vorzugsweise in einem Schlitz in einer Seitenwandung des Gehäuses aufgenommen, und der einsatzkörper ist an jedem Ende mit einem Kopfteil ausgestattet, der einmal mit der Dichtung und zum anderen mit den gegenüberliegenden Seitenwandungen des Schlitzes in Eingriff steht. , '

Bei einer ausführungsform besteht der Motor aus einem einen zylindrischen durch eine Umfangswand und durch gegenüberliegende Seitenwände begrenzten Innenraum bildenden Gehäuse, aus eine koaxial zum Innenraum im Gehäuse aufgenommenen Welle, aus eiuem

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im Geiiäus einnenr aum angeordneten, exzentrisch auf der Welle aufgenommenen Kolben, damit dieser bei Drehung der welle

j exnen Kreisweg um den Kolben beschreibt, und aus einer Mehrzahl von flügeln, die radial mit gleichen gegenseitigen Abständen

j um die Welle angeordnet sind, wobei jeder Hügel in jeder Seitenwand des Gehäuses in radialen Schlitzen gleitend aufgenommen ist, um eine rdaiale Hin- und Herbewegung zur Welle durchführen zu können. An jeder senkrecht zur Welle liegenden

Seite des Flügels ist eine radial gerichtete, in den voreri

wähnten Schlitzen liegende Wange angeordnet, die mit dem Kolben derart verbunden ist, daß jeder flügel eine hin- und hergehende Bewegung durchführen kann, die senkrecht liegt zur hin- und hergehenden Bewegung im Gehäuse. Zwischen jedem flügel und dem Kolben, der Umfangwand des Gehäuses und den Seitenwänden des Gehäuses sind Dichtungen vorgesehen, um den

j Gehäuseinnenraum in eine Mehrzahl von Kammern zu unterteilen, deren Volumen sich beim Umlauf des Kolbens verändert. Die Dichtungen umfassen eine in jeder Seitenwand des Kolbens angeordnete Dichtung, die mit den beitenwandungen des Gehäuses in Eingriff gehalten ist. In jeder flügelwange ist ein Einsatzkörper aufgenommen, der sich durch die Wange erstreckt und mit seinem ehen jjiide mit der Dichtung der Kolbenseitenwand

! und mit seinem anderen jj&de mit der Basis des Schlitzes der Gehäuseseitenwand in !Eingriff steht, die die flügelwange

ι aufnimmt. _ ,_

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Die Passung zwischen dem Einsatzkörper und der Ji¹I üg el wange ist so bemessen, daß ein Gasaustritt zwischen dem Einsatzkörper und der Flügelwange hindurch verhindert wird, jedoch eine Bewegung in axialer üichtung möglich ist, die bedingt ist durch die unterschiedlichen Wärmedehnungen des Kalbens, des Flügels und des Gehäuses während des Betriebes.

Durch die Anordnung eines Einsatzkörpers, der sich durch die flügelwange erstreckt, sich jedoch frei zu ihr bewegen kann, wenn die Wange sich in größerem Maße ausdehnt als der Kolben oder das Gehäuse, führt eine Bewegung der zwischen Kolben ■ und Gehäuse angeordneten Flügelwange nicht zu einer Beeinträchtigung der zwischen diesen bestehenden Dichtung, da eine Lageveränderung des Flügels nicht zu einer entsprechenden Bewegung des Einsätzkörpers führt, der an dieser Stelle die eigentliche Dichtung bildet.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform besteht der Einsatzkörper aus einem Bolzen, der sich durch eine in der vorstehenden Wange des Flügels angeordnete Bohrung erstreckt und an seinem jeden Ende einen vergrößerten Kopf besitzt. Das Spiel zwischen dem Bolzen und der ihn aufnehmenden Bohrung der Wange ist derart bemessen, daß zwischen diesen Teilen gleitende Be- ^! j wegungen in Achsrichtung des Bolzens erfolgen können. Tatsächlich

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beträgt der Grad dieser Bewegungen einige hundertste! Millimeter.

Die Köpft eile an jedem .rinde des Bolzens sind in Ausnehmungen .aufgenommen, die sich über die gesamte Breite der Wange erstrecken, und die Köpfteile erstrecken sich ebenfalls über die gesamte Wangenbreite. Die Gesamtlänge des Bolzens ist derart gewählt, daß bei Anordnung des iTlügels mit dem Bolzen zwischen der Gehäuseseitenwand und dem Kolben der eine Kopfteil in die Gehäuseseicenwand eingreift und der. andere Kopfteil mit der Dichtung des Gehäuses ein genaues Dichtungsspiel besitzt. Auf diese Weise führt eine Dehnung des .Flügels aufgrund einer extremen Erhitzung nicht zu einer Jielat.ivbewegung zwischen dem Bolzen, der Gehäuseseitenfläche und öer Kolbenseitenfläche, so daß das jjichtungsspiel stets aufrechterhalten bleibt, so daß ein einwandfreier Betrieb des Motors gewährleistet ist unabhängig von der Wärmedehnung des Flügels·

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

Fig. 1 Schnittdarstellung des Motors,

Pig. 2 perspektivische Seitenansicht, bei der die eine Gehäuseseiten wand aogenommen ist, - 7 -.

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ig. 3 Schnitt gemäß Linie 3-3 der jfig. 1,

JU¹Ig. 4 Schnitt gemäß Linie 4-4 der i^lig. 3.

Die Zeichnungen zeigen ein Gehäuse 9, das aus einem üingteil und gegenuoerliegenden Seitenwandungen 11, 11a besteht. Im Gehäuse ist eine gekröpfte Welle 16 in Lagern 15 der Seitenwände 11, 11a aufgenommen, und em Kolben 40 ist auf dem abgekröpfteh Laufzapfen 17 der vVelle 16 aufgenommen.

Die Flügel 70 sind in dem Gehäuse in radial zur Welle 16 gerichteten Schlitzen gleitend aufgenommen. Jeder flügel ,70 besitzt an seiner in axialer Sichtung liegenden Seite eine Wange 72, die mit ihm durch denPimpel 73 verbunden ist. Die «fangen 72 sind gleitend in radialen Schlitzen 71 der Seitenplatten 11, 11a angeordnet. Die Flügel sind auch in Schlitzen 2ü in dem ringförmigen Teil 10 des Gehäuses aulgenommen.

In jeder Seitenfläche 42 des Kolbens 40 sind sechs in gleichen Abständen angeordnete Schlitze 45 vorgesehen, die ein Sechseck bilden, dessen üchse koaxial zum Laufzapfen 17 der Welle liegt. Vom inneren Jände einer jeden Wange 72 vorstehende .Bolzen 76 greifen in die Schlitze 45 ein, so daß bei Umlauf des Kolbens

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' in dem Gehäuse die Flügel sich in radialer .Richtung im Gehäuse hm- und herbewegen und gegenüber dem Kolben in einer itichtung ; senkrecht hierzu gleiten.

Eine Dichtung 73' ist in einer Ausnehmung des radial innen liegenden endes jedes Flügels angeordnet, die mit der Umfangsfläche 46 des Kolbens 40 in eingriff steht. Dichtungsstreifen 74 auf jeder üeite einer jeden vVange 72 liegen an den entgegen-:

gesetzten oeitenwandungen des ochlitzes 71 in der Gehäuse- j seitenwand an, die auf diese weise üen Flügel aufnimmt. Dichtungsringe 60 sind in lauten der oeitenflächen 42 des Kolbens

; angeordnet und sind mit der innenfläche jeder Gehäuseseitenwand J 11, 11a in eingriff gehalten.

weitere einzelheiten der Konstruktion der Maschine ergeben sich aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 134 565.

Der Aufbau der Flügelwange 6 und des Kolbens im Bereich ihrer Aneinanderlage und die Dichtungsanordnung in diesem Bereich wird anhand der Figuren 3 und 4 beschrieben.

j Die vVange 72 bildet einen U-forangen Kanal, in dem innere Augen 80, 81 vorgesehen sind zur Aufnahme des Bolzens 76 und des Pimpels 73· i)er einsatzkörper 50 besitzt einen mit ihm

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aus einem Teil bestehenden Kopf 51 auf der der Kolbenseite zugekehrten Seite der Wange 72 und am entgegengesetzten j£nde einen Kopf 52„ Der Kopf 52 ist auf einem abgesetzten Teil des Bolzens 50a befestigt, um den Zusammenbau zu erleichtern; nach erfolgter Befestigung bildet auch dieser Kopf mit dem Bolzen 50a eixien Teil. Die G-esamtlänge des Ji'insatzkörpers 50 zwischen den Stirnflächen der beiden Köpfe ist so bemessen, daß im Betrieb das notwendige bpiel gegeben ist zwischen dem .einsatzkörper und der liingdiehtung 60, die von dem Kolben 40 getragen wird, einerseits und dem Boden 71a des Schlitzes 71> um eine radiale Bewegung des ülügels in dem Schlitz und eine senkrecht hierzu liegende Bewegung des i'lügeis gegenüber dem Kolben 40 zu ermöglichen. Die Kopfteile 51 und 52 des Einsatzes 50 werden in Ausnehmungen in den entsprechenden flächen der wange IZ des j'lügels 70 angeordnet, die sich über die gesamte Breite dieser ülächen erstrecken. Die entgegengesetzten Seitenflächen 55 und 56 liegen an den Seitenwandungen des Schlitzes 71 an, in denen der flügel gleitet.

Der mit dem Bolzen 50a einen Teil bildende Kopf 51 ist parallel zum Verlauf des Schlitzes 71» also radial durcn eine enge Schlitzung 57 gespalten, die in einer öffnung 58 endet.

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Die Anoordnung dieter Schiitzung verleiht dem Kopf 51 eine
federnde jilaötizität, so daß ej.n sicherer Dichtkontakt zwischen ! ! den Flächen 55, 56 des Kopfes 51 und den beitenwandungen des

! Schlitzes 71 gegeben ist. üiin schmaler einschnitt in der ü'lache I 55 wirkt als !'asche zur Aufnahme von Ol und dient daher «ler

ι i

Schmierung. ,

! I

Das bpiel zwischen dem bolzen 50a des Einsatzkörper3 50 und der
ihn aufnehmenden Öffnung der flügelwange.72 und zwischen den
Köpfen und den sie aufnehmenden Ausnehmungen ist so, daß beim j Betrieb der flügel 72 sich relativ zum j£insatzkörper 50 in
■dichtung der Ji'lügellänge, d.h. parallel zu den Achsen der ' Welle 16 und des Laufzapfens 17 bewegen kann. Die tatsächliche ; Bestimmung des Spieles ist durch Erfahrung festzustellen und !

hängt ab von der G-röße der entsprechenden Bauteile und dem ■

i Grad der Kühlung. j

Die Figur 3 zeigt lediglich einen feil der tflügelwange 72 und
den in ihr angeordneten -einsatzkörper 50; es ist klar, daß auf
jeder Seite des Flügels 70 eine Wange 72 mit einem entsprechend i angeordneten Einsatzkörper 50 vorgesehen ist.

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Claims

- li -

Ansprüche

j Umlaufmotor für innere Verbrennung,bestehend aus einem Gehäuse, einer drehbar in dem Gehäuse angeordneten welle, einem von der Welle getragenen Kolben und einer Mehrzahl von Diit dem Gehäuse und dem Kolben eine Mehrzahl von sich bei Drehung der Welle in ihrem Volumen verändern-[ den Kammern bildenden klügeln, wobei Jeder flügel eine zwischen einer .Fläche des Gehäuses und emer JTläche des Kolbens liegende Wange besitzt und Dichtungsmittel zwischen einer dieser .flächen und der wange angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, datf in der Wange des Flügels ein sich senkrecht zu den Flächen erstreckender Einsatzkörper angeordnet ist, der mit den Dichtungsmitteln und der anderen fläche in Eingrifj steht, und daß die Passung zwischen dem Einsatzkörper und der ihn aufnehmenden Wange des .Flügels derart ist, •daß ein Austritt von Gas zwischen dem Einsatzkörper und der wange verhindert, jedoch eine Bewegung zwischen diesen Teilen in einer senkrecht zu den Anlageflächen liegenden .Richtung -ermöglicht ist, die durch die unterschiedliche Wärmedehnung des Kolbens, des .Flügels und des Gehäuses gegeben ist.

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2· Umlauf mot or mit innerer Verbrennung, bei dem das G-ehäuse einen durcn eine ümfangswand und durch gegenüberliegende Seitenwanüungen gebildeten Hohlraum besitzt, bei dem in den Seitenwandungen des Gehäuses eine Welle drehbar aufge- ! nommen ist, die einen in dem Hohlraum liegenden Kolben trägt, bei dem in dem Hohlraum eine Mehrzahl vun sich zwischen den Seit en wandungen und zwischen der Umfangsflache des Kolbens und des G-ehäuses sich erstreckenden : Jflügeln vorgesehen ist,, die den Hohlraum in eine Mehrzahl j von in ihrem Volumen in Abhängigkeit von der Drehung der Weile zum Gehäuse sich ändernde Kammern unterteilen, bei

j dem zwischen den Seitenwanüungen des G-ehäuses und den

Dichtungen

diesen zugewandten Seitenflächen des KoIuensäangeordnet.

sind, und bei dem zwischen jeder Seitenwand des G-ehäuses und des Kolbens eine fange des ij'lügels sich erstreckt, dadurch gekennzeichnet , daß in jeder jrlügelwange ein sich durch diese sen&recht zur Seitenwand des Kolbens erstreckender einsätzkörper angeordnet ist, der. mit seinem einen jtfide mit der Dichtung der Kolbenseitenwand und mit dem anderen .rinde mit der Seitenwand des Gehäuses in Eingriff steht, wobei die Passung zwischen dem jiinsatzkörper und der ihn aufnenmenden ü'lügelwange derart bemessen ist, daß ein Gasaustritt zwischen dem jiinsatzkörper und der .flügel wange verhindert, jedoch

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eine senkrecht zu diesen flächen gerichtece Bewegung derii'lügelwange gewährleistet ist, die auf unterschiedliche Wärme aus dehnung des Kolbens, des .Flügels und des Gehäuses beim Betrieb bedingt ist.

3. Umlaufmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen des Kolbens und ces Gehäuses radial zur Achse der rtelle angeordnet sind·

4. Umlaufmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ü'lügelwange in einem Schlitz der Gehäuseseitenwand aufgenommen und der .Einsatzkörper mit Kopfteilen ausgestattet ist, wobex der eine Kopfteil an der Dichtung der Kolbenseitenwand una der andere Kopfteil an den beiden Seitenwandungen des Schlitzes anliegt.

5. Umlaufmotor nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der in die Gehäuseseitenwand eingreifende Kopfteil des Einsatzkörper3 einen sich über seine gesamte Breite erstreckenden, parallel zu den Seitenwanuungen des Gehäuses Schlitzes gerichteten Schlitz besi.tzt, und dieser Kopfteil so bemessen ist, daß er zwischen den Seitenwandungen des Gehäuseschlitzes elastisch zusammengedrückt wird.

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6· Umlaufmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der einsatzkörper einen in einer Öffnung der Flügel- ' wange aufgenommenen kittelteil besitzt, daß der mit dem Schlitz versehene Kopfteil mit dem Mittelteil aus einem Stück besteht, und daß der Schlitz sich bis in den Mittelteil erstreckt.

7· ümlaufmotor, bei dem der Hohlraum des Gehäuses zylindrisch Form besitzt, bei dem die mittig zum Hohlraum liegende welle einen exzentriscn abgekröpften, den Koloen tragenden . Laufzapfen besitzt, so daß dieser bei Drehung der Achse einen Kreisweg um diese beschreibt, bei dem eine Mehrzahl von radial zur Achse gerichteten, gleiche gegenseitige .abstände aufweisenden Flügeln vorgesehen ist, wobei jeder Flügel mit jedem in iiichtung der Achse liegenden Ende in radialen Schlitzen der Gehäuseseitenwandungen aufgenommen ist und in ihnen radiale hin- und hergehende Bewegungen zur Achse durchführen kann, und wobei an jedem ütfide des Flügels eine radial gerichtete, in den Schlitzen aufgenommene Wange angeordnet ist, die derart mit dem Kolben verbunden ist, daß der Flügel gegenüber dem Kolben hin- und hergehende Bewegungen senkrecht zu den Bewegungen im Gehäuse durchführen kann, und bei dem zwischen jedem Flügel und dem Kolben, der Umfangswand des Gehäuses und den Gehäuaeseitenwandungen Dichtungsmittel vorgesehen sind,

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um den Hohlraum des Gehäuses in eine Vielzahl von Kammern zu unterteilen, wobei eine Dichtung in jeder Seitenwand des Kolbens angeordnet ist, die mit der Seitenwand des Gehäuse in-jiiiigriff gehalten ist, dadurch gekennzeicnnet, daß in j eder Flugelwange ein durch sie erstreckender Jsinsatzkörper angeordnet ist, der .mit seinem einen jaide an der dichtung der Kolbenseitenwandung und mit seinem anderen ünde an der Basis des die Wange aufnehmenden Schlitzes der Gehäuseseitenwand; anliegt, und daß die Passung zwischen dem Einsatzkörper und der Flügelwange derart bemessen ist, daß ein Gasaustrii zwischen dem Einsatzkörper und der Flügelwange verhindert, jedoch eine axial gerichtete Bewegung der Plügelwange gewährleistet ist, die bedingt ist durch die unterschiedliche Wärmedehnung des Kolbens, des Flügels und des Gehäuses·

8. Umlaufmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Einsatzkörper tragende Flügelwange in einen Schiit der G_ehäus eseit enwand aufgenommen ist und der üiinsatzkörper aus einem zylindrischen in einer Öffnung der KLügelwange aufgenommenen Mittelteil und aus einem an jedem JSnde angeordneten rechteckigen Kopf besteht, von denen der eine

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mit seiner Stirnfläche an (Br Dichtung der 3eitenwandung des Kolbens und der andere zwischen den Seitenwanaurigen des Schlitzes der ü-ehäus es ei t enwand anliegt.

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