DE1600476C3 - Innendichtung für Kolben von Rotationskolbenmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innendichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Gattung.

Eine derartige Innendichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 300 127 bekannt.

Diese bekannte Innendichtung besteht aus einem in der Nut einer Kolbenstirnfläche angeordneten Gleitring, einem Sekundär-Dichtring und einem Wellfederring. Der Gleitring weist dabei eine relativ große axiale Baulänge auf, die bedingt ist durch die im Bereich einer Umfangsfläche des Gleitringes eingearbeitete Nut zur Aufnahme eines Sekundär-Dichtringes, beispielsweise eines O-Ringes, der eine statische Abdichtung des Gleitringes gegenüber der Kolbennutflanke bewerkstelligt. Die erforderliche Dichtpressung wird mittels der zwischen Gleitringrücken und Nutgrund vorgesehenen Wellfeder erzeugt.

Auf Grund der relativ wenigen, am Umfang der Gleitringrückens anliegenden Federwellungen wird die von der Feder aufgebrachte Axialkraft nur an einzelnen Umfangsstellen auf den Gleitring übertragen, was zu einer ungleichmäßigen Belastung des Gleitringes und zur örtlich ungleichmäßigen Dichtpressung zwischen Gleitring und Gegenfläche führt. Auch ist die mit einer Wellfeder aufbringbare Dichtkraft in vielen Fällen nicht ausreichend. Schließlich wirkt sich die mittels der Federkraft zu überwindende Reibkraft zwischen dem Sekundär-Dichtring und der Nutwand ebenfalls nachteilig aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innendichtung für Kolben von Rotationskolbenmaschinen zu schaffen, welche einen Gleitring mit geringer Axialerstreckung aufweist, der unter relativ hoher, gleichmäßig am Umfang verteilter axialer Pressung an die Flächen der gegenüberliegenden Seitenteile der Rotationskolbenmaschine drückbar ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß in der im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 beschriebenen Weise gelöst. Durch die Verwendung eines Schraubenfederringes zum Andrücken des Gleitringes an seine Gegenfläche läßt sich einerseits ein wesentlich höherer Axialdruck erzeugen, andererseits wird durch die Vielzahl der einzelnen Federwindungen eine gleichmäßige Kraftverteilung auf den Gleitringrücken erreicht. Darüber hinaus bewirkt die den

ίο Schraubenfederring umfassende Manschette eine nahezu keine Dichtkraft verschluckende statische Abdichtung zwischen Gleitring und Kolben, wobei die U-Schenkel der Manschette gleichzeitig eine Arretierung für die Federwindungen bilden und in Verbindung mit der relativ hohen Dichtpressung eine zusätzliche Drehmomentsicherung erübrigen.

Durch die französiche Patentschrift 1411604 ist zwar grundsätzlich eine Flanschdichtung, bestehend aus einem Schraubenfederring und einer im Quer-

ao schnitt etwa U-förmigen, den Schraubenfederring umfassenden Manschette, bekannt. Diese als statische Dichtung zwischen zwei ebenen Flanschflächen einsetzbare Anordnung konnte aber keine Anregung dazu geben, die bisher bekannte Anordnung mit einem Gleitring zu kombinieren und als Innendichtung für eine Rotationskolbenmaschine zu verwenden.

In der weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird vorgeschlagen, zur Überbrückung des Bewegungsspielraumes zwischen Nutwandung und Gleitring infolge der taumelnden Bewegung des Kolbens den Wickelquerschnitt des Schraubenfederringes kreisförmig auszubilden. Somit können geringe Radialbewegungen zwischen Gleitring und Kolben durch Abrollen des Gleitringes bzw. der Dichtungsmanschette über dem Federungskörper leicht aufgenommen werden.

Denkbar ist es weiterhin, den Schraubenfederring als Zugfederring mit eingewickelter Vorspannung

auszubilden. Dies wirkt sich besonders günstig bei hohen Drehzahlen des Kolbens aus, da die Vorspannung den auftretenden Zentrifugalkräften entgegenwirkt.
Auch ist es möglich, die Federwindungen mit Abstand zu wickeln, wodurch einerseits eine Einsparung an Federstahldraht erreicht wird und andererseits das an sich steife Federungsvermögen einer quer zur Wickelachse beanspruchten Feder wesentlich erweicht werden kann. Das gleiche kann aber auch durch bewußtes Schrägstellen der Windungen des Schraubenfederringes erzielt werden.

Der Erfindungsgegenstand ist an einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die in einer Nut 1 im Kolben 2 einer Rotationskolbenmaschine eingesetzte Innendichtung 3 besteht aus dem Gleitring 4, der im Querschnitt U-förmigen Dichtungsmanschette 5 und dem Schraubenfederring 6. Der Gleitring4 läuft mit seiner Gleitfläche?

auf der Stirnfläche 8 des Seitenteiles 9 der Rotationskolbenmaschine. Auf der Rückenfläche 10 des Gleitringes 4 liegt ein U-Schenkel 11 der Dichtungsmanschette S auf, während der andere U-Schenkel 12 der Dichtungsmanschette 5 am Nutgrund 13 anliegt. Die

aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Material bestehende Manschette 5 umschließt dabei eng anliegend den Schraubenfederring 6 etwa zur Hälfte.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Innendichtung für Kolben von Rotationskolbenmaschinen, bestehend aus jeweils einem in Nuten der Kolbenstirnwände eingelassenen Gleitring, der durch ein zwischen ihm und dem Nutgrund befindliches Federelement federnd abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement ein Schraubenfederring (6) ist, der in einer Manschette (5) mit U-förmigem Querschnitt derart eingelagert ist, daß der eine U-Schenkel (11) am Gleitring (4) und der andere U-Schenkel (12) am Nutgrund (13) zur Anlage kommt.

2. Innendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelquerschnitt des Schraubenfederringes (6) kreisförmig ist.

3. Innendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenfederring (6) als Zugfederring mit eingewickelter Vorspannung ausgebildet ist.

4. Innendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federwindungen mit Abstand gewickelt sind.

5. Innendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen des Schraubenfederringes (6) schräg gestellt sind.