Dichtungseinrichtung in einer Rotationskolbenmaschine Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Dichtungs einrichtung zum Abdichten der Arbeitskammern in einer Rotationskolbenmaschine, die ein Gehäuse auf weist, das sich aus einem Umschliessungskörper und Seitenteilen zusammensetzt und in welchem ein Kol ben drehbar gelagert ist, wobei in Nuten im Kolben Dichtelemente angeordnet sind, die in Richtung auf die Gegenfläche beweglich sind und aus leistenför- migen,
sich über die ganze Kolbenbreite erstrecken den Radialdichtungen und zwischen benachbarten Radialdichtungen sich erstreckenden streifenförmigen Axialdichtungen bestehen, wobei jede Radialdichtung zwei benachbarte Arbeitskammern, in denen wech selnde Drücke herrschen, in Umfangsrichtung gegen einander abdichtet und die Dichtelemente haupt sächlich durch den Druck des Arbeitsmediums an ihre Dichtflächen angedrückt werden,
wobei an jeder Anschlussstelle zwischen einer Radialdichtung und den benachbarten Enden zweier Axialdichtungen ein axialbeweglich in einer Aussparung des die Axial dichtungen tragenden Teils geführter Verbindungskör per angeordnet ist, der an der Gegenfläche ent- langgleitet und mit dem Ende der Radialdichtung in Eingriff steht und an den die Enden der Axial dichtungen stumpf oder überlappend anschliessen, wobei die axiale Erstreckung des Verbindungskörpers grösser ist als die Tiefe der Nuten, welche die Axial dichtung aufnehmen derart,
dass der Verbindungs körper diese Nuten voneinander absperrt, und wobei der Raum in der Aussparung hinter dem Verbin dungskörper jeweils mit derjenigen der beiden be nachbarten Arbeitskammern in Verbindung steht, in welcher der höhere Druck herrscht.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Dichtsystem nach dem Hauptpatent so zu verbessern, dass die Dichtteile mit grösseren Toleranzen und daher ein- facher und billiger hergestellt werden können, ohne dadurch die Abdichtung zu beeinträchtigen. Dazu ist der Anschluss der Dichtleiste an den Verbindungs körper in der Weise auszuführen, dass grossflächige Passungen mit engen Toleranzen vermieden werden.
Dieses Problem wird erfindungsgemäss dadurch ge löst, dass die Dichtleiste am Verbindungskörper nur entlang einer schmalen, axial sich erstreckenden und an den Aussenumfang des Verbindungskörpers an schliessenden Fläche anliegt.
Im Extremfall kann dabei eine Linienberührung erfolgen, was beispiels weise dadurch erreicht werden kann, dass die Nut im Verbindungskörper zur Aufnahme der Dicht leiste sich radial nach innen zu erweitert. Die Dicht leiste liegt in diesem Falle lediglich an der Aussen kante der Nut an, die sich stets in Flucht mit der Seitenwand der Nut im Kolben bringen lässt. Das gleiche wird erreicht, wenn der Verbindungskörper als geschlitzter Ring ausgebildet ist, dessen Schlitz zur Aufnahme der Dichtleiste dient.
Wird der Ver bindungskörper als Spreizkörper ausgebildet, was beispielsweise durch entsprechende Bemessung des geschlitzten Ringes ermöglicht wird, so kann mit verhältnismässig groben Toleranzen gearbeitet wer den, da sich ein derartiger Verbindungskörper durch Eigenspannung und/oder durch den in einer be nachbarten Arbeitskammer der Maschine herrschen den Gasdruck aufspreizt und an die Innenwand der Aussparung im Kolben anlegt.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbei spiele der Erfindung im Prinzip dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht einer Kolbenecke mit dem bekannten Dichtsystem nach dem Hauptpatent, Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 mit einem Verbindungskörper gemäss der Erfindung, Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 mit einem anders ausgeführten erfindungsgemässen Verbin dungskörper,
Fig. 5 eine Ausführung entsprechend Fig. 4 mit einem aus zwei aneinanderliegenden Ringen gebil deten Verbindungskörper, Fig.6 einen Schnitt gemäss Linie VI-VI in Fig. 5.
Es sei zunächst auf die bisherige Ausführung Bezug genommen, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Mit 1 ist der Kolben bezeichnet, der eine Mehrzahl von Ecken 2 aufweist, in denen jeweils eine achs- parallele Nut 3 vorgesehen ist. In jeder Nut 3 ist radialbeweglich eine ein- oder mehrteilige Dicht leiste 4 angeordnet, die mit ihrer äusseren abge rundeten Kuppe 5 ständig an der Innenfläche 6 des Mantels entlanggleitet und die beiden benach barten Arbeitskammern<I>A</I> und<I>B</I> in Umfangsrichtung voneinander abdichtet.
Die innere Mantelfläche 6 hat beispielsweise die Form einer mehrbogigen Epi- trochoide. Unterhalb der Nut 3 ist der Kolben 1 mit einer Aussparung 7 versehen, in welcher ein Verbindungskörper 8 axialbeweglich mit einer Be wegungspassung eingesetzt ist. Der Verbindungskör- per 8 weist zur Aufnahme der Dichtleiste eine Nut 9 auf, die genau mit der Nut 4 fluchten muss,
da die Dichtleiste 4 mit ihrer Seitenfläche 4a sowohl an der Seitenwand 3a der Nut 3 als auch an der Seiten wand 9a der Nut 9 anliegen muss, wenn in der Arbeitskammer B der grössere Druck herrscht und umgekehrt mit ihrer Seitenfläche 4b an den Seiten wänden 3b und 9b, wenn in der Kammer A der grössere Druck herrscht.
An den Verbindungskörper 8 stossen stumpf streifenförmige Axialdichtungen 10 an, die in Nuten 11 im Kolben 1 axialbeweglich gelagert sind. Bei Auftreten eines Gasdruckes in der Kammer B wird die Dichtleiste 4 gegen die Nutwände 3a und 9a gedrückt. Ausserdem wirkt der Gasdruck auf die Bodenfläche der Dichtleiste und drückt diese nach aussen zur Anlage an die innere Mantelfläche 6 des Gehäuses.
Der Gasdruck gelangt auch in der Aus sparung 7 hinter den Verbindungskörper 8 und drückt diesen axial nach aussen zur Anlage an die Innenwand 12 des benachbarten Gehäuseseitenteils. Schliesslich werden durch den Gasdruck die Dicht streifen 10 an die Innenwand 12a ihrer Nuten 11 und axial nach aussen an die Gehäuseinnenwand 12 gedrückt. Wie ersichtlich, wird durch den Verbin dungskörper 8 eine dichte Verbindung zwischen der Dichtleiste 4 und den Dichtstreifen 10 sowie eine Absperrung der Nuten 3 und 11 voneinander erzielt, allerdings unter Inkaufnahme von mindestens zwei verhältnismässig engen Passungen.
Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, die Toleranzen zu vergrössern, ohne die Abdichtung zu beeinträchtigen, und zwar ist der Verbindungskörper 8 mit einer Nut 13 versehen, die sich radial nach innen zu er weitert. Durch diese Ausbildung der Nut 13 liegt die Dichtleiste 4 nur entlang einer schmalen, axial sich erstreckenden und an den Aussenumfang des Ver bindungskörpers anschliessenden Fläche 13' am Ver bindungskörper 8 an, und es ist ersichtlich, dass sich der Verbindungskörper 8 auf Grund des Gasdruckes ohne weiteres so einstellt, dass die Anlagefläche mit der entsprechenden Seitenwand der Nut 3 fluchtet.
Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung enger Toleranzen zeigt Fig.4, bei der der Verbindungs körper als geschlitzter Ring 14 ausgebildet ist, dessen Schlitz 15 zur Aufnahme der Dichtleiste 4 dient. Dieser Ring 14 ist in einen Ringraum 7b eingesetzt, der von dem zentrisch in der Aussparung 7 ange ordneten Füllstück 7a frei gelassen ist. Das Füll stück 7a hat den Zweck, das Volumen unterhalb der Dichtleiste soweit wie möglich zu verkleinern, da es sonst den wechselnden Drücken in den benach barten Arbeitskammern<I>A</I> und<I>B</I> nicht schnell genug folgen kann.
Die Anlage der Dichtleiste 4 am Ver bindungskörper 14 erfolgt wiederum lediglich entlang einer verhältnismässig kleinen Fläche 14', die sich ohne Schwierigkeiten auf Grund des Gasdruckes fluchtend zur entsprechenden Seitenwand der Nut 3 einstellt. Der geschlitzte Ring 14 hat aber zusätzlich den Vorteil, dass bezüglich seines Aussendurchmes sers keine Bewegungspassung eingehalten werden muss, wenn er so bemessen ist, dass er sich auf Grund seiner Eigenspannung und/oder auf Grund des Gasdruckes aufspreizt und abdichtend an die Wandung der Aussparung 7 anlegt. Die Dichtstreifen 10 stossen wiederum stumpf an den Ring 14 an.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 3 und 4 erfolgt der Anschluss der Seitendichtstreifen 10 durch stumpfe Anlage an den Verbindungskörper 8 bzw. 14. Diese stumpfe Anlage an beiden Enden jeder Seitendichtung lässt sich auch mit höchster Präzision kaum bei jeder Betriebstemperatur ver wirklichen.
In Fig. 5 und 6 ist eine Möglichkeit gezeigt, um auch diesem Nachteil abzuhelfen. Dabei ist der Verbindungskörper durch zwei geschlitzte Ringe 14 und 16 gebildet. Dem Ring 14 ist der Ring 16 vor gelagert, der mit radialem Spiel in dem Ringraum 7b angeordnet ist. Bei Auftreten eines Gasdruckes in der Kammer B wird der Ring 16 ebenso wie der Ring 14 durch den Gasdruck im Uhrzeigersinn ge dreht, bis er mit seiner Fläche 18 an der Dichtleiste 4 und mit seiner Aussenfläche an den Enden der Dichtstreifen 10 anliegt. Diese Anlage kann durch Aufspreizen des Ringes 16 auf Grund des Gas druckes unterstützt werden.
Der Gasdruck gelangt ausserdem in den Ringraum 7b hinter den Ring 14 und drückt diesen gegen den Ring 16, bis der Ring 16 an der angrenzenden Seitenwand 12 des Gehäuses anliegt. Der Ring 16 und die Dichtstreifen 10 haben gleiche axiale Breite und die an den Ring 16 stossende Stirnfläche des Ringes 14 überdeckt die Stossstelle 17 zwischen dem Ring 16 und den Dichtstreifen 10. Es ist ersichtlich, dass durch die Teile 14 und 16 eine fugengeschlossene Verbindung zwischen der Dichtleiste 4 und den Dichtstreifen 10 unabhängig von irgendwelchen Wärmedehnungen der Dichtstreifen sowie eine Absperrung der Nuten 3 und 11 voneinander erzielt wird.
Ausserdem ist eine freie Austauschbarkeit aller Dichtteile ohne Ein haltung enger Toleranzen ermöglicht, da sich sowohl der Verbindungskörper 14 als auch der Dichtkörper 16 unter dem Gasdruck den jeweiligen Gegebenheiten anpassen kann.