DE1553063C3

DE1553063C3 - Dichtungsleiste an der Förderraumwand eines Rotationskolbenverdichters

Info

Publication number: DE1553063C3
Application number: DE1553063A
Authority: DE
Inventors: Leo Eugene Saginaw Mich. Ezop (V.St.A.)
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1965-10-11
Filing date: 1966-09-27
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE1553063A1; DE1553063B2; GB1110924A; US3346176A

Description

Bei einer den Ausgangspunkt der Erfindung bildenden Dichtungsleiste an der Förderraumwand eines Rotationskolbenverdichters (britische Patentschrift 795 204) ist an der aus Molybdän bestehenden Dichtungsleiste ein Überzug aus Molybdändisulfid vorgesehen. Bei einer anderen bekannten Dichtungsleiste (USA.-Patentschrift 3 072 068) ist diese aus Filz bestehend mit Graphit oder einem ein Fett oder ein Silikonschmiermittel enthaltendem Molybdänsulfid getränkt.

Versuche haben gezeigt, daß die Verwendung von Molybdändisulfid in dieser Weise für Rotationskolbenverdichter ungeeignet ist, die in eine Anlage zur Zufuhr von Zusatzluft für eine Abgasnachverbrennung in die Abgasanlage von Brennkraftmaschinen neben den Auslaßventilen eingegliedert werden sollen, wie dies z. B. in der Zeitschrift »Automobile Engineer«, Heft vom Oktober 1965, Seite 441 beschrieben ist.

Ein solcher Verdichter unterliegt im Betrieb hohen Drehzahlen und hat über einen großen Drehzahlbereich einen geregelten Druck und eine bestimmte Fördermenge einzuhalten. Ferner muß eine Beschädigung metallischer Bauteile durch eventuell in der geförderten Luft enthaltene Fremdkörper verhindert werden. An dem Überzug der Dichtleiste hierbei auftretende Schäden sollen sich selbst wieder ausgleichen. Alle diese Eigenschaften sollen mit einem geringen Kostenaufwand erreicht werden.

Die obenerwähnten bekannten Anwendungen von Molybdändisulfid ermöglichen dies nicht, da es nicht zugleich Schmiermittel und Abdichtungsmittel sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsleiste der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß sie die obenerwähnten Eigenschaften in vorteilhafter Weise vereinigt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Eine bevorzugte Ausführungsform ergibt sich aus Patentanspruch 2. ' ■ . "-

Der erfindungsgemäß vorgesehene Kunststoffbestandteil wirkt sozusagen als Träger, durch den ein ausreichend fester, die Dichtung ermöglichender Körper geschaffen wird, der andererseits abschabbar ist, um ein kleinstmögliches Spiel selbst zu bilden und darüber hinaus auch gute Schmiereigenschaften aufweist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage, der ein Rotationskolbenverdichter zum Zuleiten von Zusatzluft zugeordnet ist,

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 3.
Eine Brennkraftmaschine E ist mit einem Vergaser C und einem Luftfilter F ausgerüstet. An der Brennkraftmaschine E ist über eine Stütze 12 ein von ihr über einen Riemen 14 angetriebener Rotationskolbenverdichter 10 befestigt, der ein Einlaßrohr 16 hat, durch das reine Luft über den Filter F angesaugt wird, und ein Auslaßrohr 18, durch das Luft in einen Luftbehälter 20 gefördert wird, aus dem sie durch Einspritzrohre 22 in die Abgase in der Nähe der Auslaßventile der Brennkraftmaschine strömt.

Der Rotationskolbenverdichter 10 hat, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ein Gehäuse 24, das durch einen Deckel 26 verschlossen ist. Eine Förderraümwand 28 des Gehäuses 24 hat im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Exzentrisch in dem Gehäuse 24 ist ein Rotor 30 gelagert und hat eine Außenwand 32 kreisförmigen Querschnitts, die im unteren Teil gegen die Förderraumwand 28 anliegt, die dort durch eine Dichtungsleiste 34 mit bogenförmiger Oberfläche 35 gebildet ist. Gegen diese Fläche liegt der Rotor 30 gleitend und abdichtend an.

Beiderseits der Dichtungsleiste 34 ist die Förderraumwand 28 erweitert, um im Gehäuse 24 eine Ansaugkammer 36 und eine Förderkammer 38 zu bilden, die sich in axialer Richtung über die ganze Länge des Verdichters erstrecken und am einen Ende Stutzen 40 zum Anschluß der Ein- bzw. Auslaßrohre 16 und 18 haben. .

Eine im Deckel 26 befestigte Achse 42 erstreckt sich koaxial zur Förderraumwand 28 durch das Gehäuse 24 und trägt drei Paare von Haltern 44. Jedes Paar von Haltern 44 trägt einen Arbeitsschieber 46, der sich bis dicht an die Förderraumwand 28 erstreckt.

Der Rotor 30 umgibt die Achse 42 und die Halter 44 und enthält Schlitze 48, durch die die Arbeitsschieber 46 hindurchtreten.

Der Rotor 30 hat eine Welle 50, die sich durch die Stirnwand des Gehäuses 24 hindurch erstreckt und außerhalb des Gehäuses eine Riemenscheibe 52 für den Riemen 14 trägt. Wird der Rotor 30 im Uhrzeigersinn in Fig. 3 angetrieben, so werden die Arbeitsschieber 46 durch einen sichelförmigen Förderraum 54

3 4

bewegt, um Luft aus der Ansaugkammer 36 anzu- 19,10 Gewichtsprozent Polyäthylen und 4,76 Gesaugen und Luft unter Druck in die Förderkammer 38 wichtsprozent des chlorierten Polyäthers erwiesen,
zu fördern. Die Dichtungsleiste 34 verhindert eine Vor dem Aufbringen des Überzugs wird die Dich-Leckage zwischen beiden Kammern, um einen Abfall tungsleiste 34 auf eine Temperatur von etwa 150⁰C des volumetrischen Wirkungsgrades des Verdichters 5 vorgewärmt. Ihre Oberfläche sollte möglichst frei von zu verhindern. öl sein. Zu diesem Zwecke kann ein Sandstrahlen mit

Wie Fig. 3 zeigt, hat die Förderraum wand 28 des Sand einer Korngröße von 124 Mikron zweckmäßig Gehäuses 24 eine Nut 56, die die Ansaugkammer 36 sein. Das Material des Überzugs wird dann auf die mit dem Förderraum 54 verbindet, und eine Nut 58, Oberfläche unter hin- und hergehender Bewegung die den Förderraum 54 mit der Förderkammer 38 io aufgespritzt, so daß sich ein weitgehend gleichmäßiger verbindet. Die Nuten 56 und 58 verhindern plötzliche Überzug bildet. Die Oberfläche kann nach dem Auf-Druckänderungen, wenn die Arbeitsschieber die An- sprühen des Materials wassergekühlt werden. Der saug- und Förderkammern durchlaufen. Überzug kann jedoch durch feste Gegenstände be-

Jeder Arbeitsschieber 46 ist in dem ihm zugeord- schädigt werden, bevor er auf etwa 65 °C abgekühlt

neten Schlitz 48 des Rotors 30 durch zwei Dichtungs- 15 ist. Als Mindestdicke des Überzugs ist eine Stärke von

streifen 60 und 62 abgedichtet, die in zum Schlitz 48 etwa 0,25 mm zu bevorzugen.

offenen Nuten 64 liegen. Die Dichtungsstreifen 60 Die Verwendung eines derartigen Überzugs gestattet,

nehmen die Arbeitsschieber in der Drehung mit, wenn bei der Herstellung der Einzelteile des Verdichters

der Rotor 30 im Uhrzeigersinn in Fig. 3 angetrieben keine zu engen Toleranzen fordern zu müssen. Der

wird. 20 Überzug ist abschabbar und ergibt nach kurzer Ein-

Die Dichtungsstreifen 62 werden durch auf ihrer laufzeit eine vorzügliche Abdichtung. Der Anteil an

Rückseite angeordnete Blattfedern 66 gegen die Ar- Molybdändisulfid ergibt gute Schmiereigenschaften,

beitsschieber 46 gedrückt und verhindern damit einen wodurch der mechanische Wirkungsgrad des Verdich-

Austritt von Luft aus dem Förderraum 54 durch die ters erhöht wird, und die gute Abdichtung durch den

Schlitze 48 in das Innere des Rotors 30. 25 abschabbaren Überzug verhindert Leckagen von Luft

Auf der bogenförmigen Fläche 35 der Dichtungs- zwischen der Ansaug- und der Förderkammer, bedingt

leiste 34 ist ein Überzug 68 aufgebracht, der schmie- also eine Verbesserung des volumetrischen Wirkungs-

rende Wirkung hat, um die Reibungsverluste zwischen grades. Der abschabbare Überzug gestattet auch Ein-

der Außenfläche 32 des Rotors, den Arbeitsschiebern flüsse von Temperaturänderungen auszugleichen. Zu-

46 und der bogenförmigen Fläche 35 der Dichtungs- 30 sätzlich werden feste Fremdkörper, die in den Ver-

leiste 34 zu verringern. Der Überzug besteht aus 70 bis dichter gelangen, in den Überzug eingebettet bzw.

90 Gewichtsprozent Molybdändisulfid, 0 bis 28 Ge- greif en diesen an, wodurch Schaden an den metallischen

wichtsprozent Polyäthylen und 2 bis 30 Gewichts- Bauteilen vermieden werden. Wird der Überzug durch

prozent eines chlorierten Polyäthers, der durch PoIi- Fremdkörper beschädigt, so gleichen sich diese Schä-

merisationvon3,3-bis-(Chloromethyl)Oxetanmiteinem 35 den im Laufe der Zeit von selbst aus.

Molekulargewicht in der Größenordnung von 250,000 Von dem beschriebenen Verfahren des Aufbringens

bis 400,000 gebildet ist. Der letztere Stoff und Molyb- des Überzugs, bei dem alle Bestandteile vor dem Auf-

dändisulfid und Polyäthylen sind handelsübliche und bringen auf die heiße Unterlage gemischt werden,

daher verhältnismäßig billige Werkstoffe. kann abgewichen werden. Es kann erwünscht sein,

Es ist vorteilhaft, wenn dieser Überzug durch ein 40 eine über die Dicke des Überzugs unterschiedliche Zu-Plasmasprühverfahren aufgebracht wird, bei dem das sammensetzung zu erhalten, beispielsweise den PoIypulverförmige Material innig gemischt und anschlie- äthylengehalt an der der Metallfläche zuliegenden ßend durch ein Trägergas in den heißen inerten Gas- Seite, oder den Molybdänsulfidgehalt an der freien strom eines Plasmabrenners eingebracht wird. Wird Fläche des Überzugs zu vergrößern. In diesem Falle die Pulvermischung in dieser Weise eingebracht, so ist 45 können zwei oder mehr Schichten verschiedener Zues vorteilhaft, wenn die Korngröße des Molybdän- sammensetzung nacheinander aufgebracht werden, disulfids 53 Mikron, die des Polyäthylens und des Auch bei Verwendung einer solchen nicht homogenen Polyäthers 76 Mikron beträgt. Ein geeignetes Träger- Zusammensetzung ist es aber vorteilhaft, die Gesamtgas ist Argon. Besonders vorteilhaft hat sich ein Über- zusammensetzung des Überzugs in den beanspruchten zug aus 76,14 Gewichtsprozent Molybdändisulfid, 50 Grenzen zu halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtungsleiste an der Förderraumwand eines Rotationskolbenverdichters mit einem exzentrisch im Förderraum angeordneten Rotor und mit an Schlitzen des Rotors vortretenden und wieder einziehbaren Arbeitsschiebern, wobei die Dichtungsleiste ein Teil der Förderraumwand zwischen Ansaug- und Förderseite des Verdichters bildet und mit einem abschabbaren reibungsarmen Überzug versehen ist, gegen den der Rotor gleitend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug

70 bis 90 Gewichtsprozent Molybdändisulfid,
0 bis 28 Gewichtsprozent Polyäthylen und
2 bis 30 Gewichtsprozent eines chlorierten PoIyäthers besteht, der durch Polimerisation von 3,3-bis-(Chloromethyl)Oxetan mit einem Molekulargewicht von etwa 250,000 bis 400,000 gebildet ist.

2. Dichtungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug folgende Zusammensetzung hat:

76,14 Gewichtsprozent Molybdändisulfid,
19,10 Gewichtsprozent Polyäthylen und
4,76 Gewichtsprozent eines chlorierten PoIyäthers, der durch Polimerisation von 3,3-bis-(Chloromethyl)Oxetan mit einem Molekulargewicht von etwa 250,000 bis 400,000 gebildet ist.