DE1949695B - Dichtleistenanordnung in Kolben von Kreiskolbenmaschinen - Google Patents

Description

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satzes 8 schließen einen Winkel α von 30° ein. Die Dichtleiste 3 und Mantelinnsnwandung 2 und der

Übergangsflächen zwischen zwei Fortsätzen 8 sind verlängerten Beriihrflankenlinie definiert.

gerundet Zwischen den beiden Fortsätzen 8 ist die Auf diese Axt können die Anpreßkräfte, die die

Dichtleiste von mehreren, im Querschnitt neben- Dichtleiste 3 gegen die Mantelinnenwandung 2

einander liegenden, Radialbohrungen 9 durchsetzt. 5 drücken, möglichst klein gehalten werden.

Jeder Fortsatz 8 greift in eine ihm zugeordnete Nut Da die Drücke in dem vorlaufenden und dem

10 im Kolben 1 ein. Solche Nuten 10 sind an jeder nachlaufenden Arbeitsraum beim Umlauf des KoI-Ecke de", Kolbens angeordnet und verlaufen parallel bens zwischen Hochdruck und Niederdruck wechzur Maschinenachse. Der Querschnitt der Nuten 10 sein, liegt die Dichtleiste 3 mit ihren Fortsälzen ist ebenfalls gewindeprofilähnlich ausgebildet, so daß io nicht immer an der rückwärtigen Flanke der Nuten der Nutquerschnitt dem Profil des zugeordneten des Kolbens an, sondern zeitweise — nämlich wenn Fortsatzes 8 entspricht. Der Grund der Nuten 10 ist der Druck in der nachlaufenden Kammer 5 größer gerundet. wird als in der vorlaufenden Kammer 4 — auch an

In den Stirnwänden des Kolbens ί sind zur axialen der vorderen Flanke der Nuten 10 an. Auch in dieser

Abdichtung der Arbeitsräume abgefederte Dicht- 15 Lage werden die sich bildenden Spalträume über

streifenll in Nuten eingelassen. Die Dichtstreifen die Bohrungen 9 in der vorher beschriebenen Weise

11 stoßen mit ihren Enden stumpf auf die radial belastet bzw. entlastet, so daß auch in dieser Lage abdichtenden Dichtleisten 3. eine möglichst kleine p^er immer ausreichende

Beim Umlauf des Kolbens legt sich die innerhalb Anpreßkraft vorhanden isi

eines genngeii Spiels bewegliche Dichtleiste 3 infolge 2c Der Flankenwechsel der Dichtleiste erfolgt etwa

der zwischen ihr und der Mantelinnenwandung 2 der bei nahezu gleichem Druck in beiden Arbeitsräumen.

Arbeitsräume 4, 5 wirksamen Reibungskräfte gegen Die dabei theoretisch eintretende Undichtheit ist

die — in von einem Pfeil 13 angezeigte Drehrichtung wegen der bestehenden geringen Druckunterschiede

des Kolbens gesehen — rückwärtigen Flanken der unschädlich.

Nuten 10 an. Zwischen den vorderen Flanken der 25 Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel

Nuten 10 und der Fortsätze 8 entsteht α schmale einer radialen Dichtleiste 3'ist prinzipiell gleich dem

Spalträume 12,12 a. Der am vorderen Ende der ersten Ausführungsbeispiel. Diese Dichtleiste ge-

Dichtleiste 3 gelegene Spaltraum 12 ist direkt mit stattet eine noch feiner* Abstufung der Entlastungs-

dem Arbeitsraum 4 veibunden; der vordere vor dem bzw. der Belastungsfiävhen, da die Dichtleiste vier

Berührungspunkt zwischen Dichtleiste 3 und Mantel- 30 Fortsätze 8' hat. Jeweils zwischen zwei Fortsätzen 8'

innenwandung 2 liegende Teil der Dichtleiste ist also ist eine Radialbohrung 9' angeordnet. Dabei sind

druckentlastet. Der andere, zweite Spaltraun. 12 α ist die Radialbohrungen 9' parallel zur Maschinen-

über die Radialbohrung 9 je nach Lage des beim achse gegeneinander versetzt angeordnet. Jedem

Umiauf des Kolbens 1 sich ändernden Berührpunktes Fortsatz 8', dessen Profil d^in beim ersten Aus-

zwischen Dichtleiste 3 und Mantelinnenwandung 2 35 führungsbeispiel beschriebenen entjpricht, ist auch

in Verbindung mit dem rückwärtigen Arbeitsraum 5 wie.Ijr eine parallel zur Maschinenachse verlaufende

und dementsprechend belastet oder entlastet. Die Nut 10' zugeordnet.

von radial innen belastete bzw. entlastete Fläche Die Funktion ist sinngemäß wie beim ersten Aus-

der Dichtleiste 3 ändert sich also entsprechend der führungsbeispiel. Die oben erwähnte feinere Ab-

von radial außen mit Druck beaufschlagten Fläche 40 stufung der Beaufschlagungsbreite resultiert aus

der Dichtleiste. Es bleibt aber stets eine Überschuß- den hier vorhandenen vier Spalträumen 12', 12 a',

kraft bestehen, die längs der Berührflanke wirkt, an 12 b', 12 c'.

der sich Fortsatz 8 und Nut 10 berühren. Diese Je nach Größe des Kolbens und des Krümmungsüberschußkraft, deren Größe durch die »Beauf- radius kann die Zahl der Fortsätze vergrößert und schlagungsbreite« B bestimmt ist, hält die Dicht- 45 damit die Abstufung verfeinert werden. Es können leiste 3 in dichtender Berührung mit der Mantel- natürlich, wenn dies die Verwendung der Maschine, innenwandung 2. Die Beaufschlagungsbreite B ist als z. B. für hohe Drücke bestimmt, auch noch mehr der normale Abstand des Bmihrpunktes zwischen prismatische Fortsätze und Nuten angeordnet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 innenwandung einerseits von einer gewellten Flach-Patentansprüche: feder und andererseits von dem im Nutgrund wirksamen Druck des Arbeitsmediums angedrückt.

1. Dichtleisten, angeordnet in Leistennuten in Diese bekannte Dichtleiste wird bei hohen den Ecken eines mehreckigen, vorzugsweise drsi- 5 Drücken in einem Arbeitsraum und damit auch in eckigen, im Eingriff mit einer mehrbogigen dem unter der Dichtleiste gelegenen Nutgrund mit Mantelinnenwandung einer Kreiskolbenmaschine sehr großer Kraft an die Mantelinneuwandung befindlichen Kolbens, wobei die der Mantel- gepreßt. Ganz besonders gilt dies, wenn der Berührinnenwandung gegenüberliegende Leistenkuppe punkt zwischen Dichtleiste und Mantelinnenwandung der Dichtleiste kreiszylindrisch ausgebildet ist io auf eine Seite der Dichtleiste gewandert ist, so daß und tangential in die Kolbenflankenkontur über- diese vom Arbeitsraum her infolge eines dort geht, und wobei die Dichtleiste auf der dem herrschenden geringen Drucks nur mit einer gerin-Kolben zugewandten Seite prismatische Fortsätze gen Kraft beaufschlagt wird. Die dabei auftretende hat, von denen jeder in eine entsprechend Pressung kann so groß werden, daß der an der geformte, parallel zur Maschinenachse vertäu- 15 Mantelinnenwandung haftende ölschmierfum durchfende Nut mit Spiel eingreift, dadurch stoßen wird. Die Folge davon ist metallische Reibung gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (3, 3¹) und schließlich sogar Fressen der Dichtleiste,
wenigstens zwei prismatische Fortsätze (8,8') Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtleistenmit gewindeprofilähnlichem Querschnitt hat, und anordnung der eingangs beschriebenen Art zu daß die Dichtleiste (3,3') zwischen jeweils zwei 20 schaffen, die auch bei sehr hohen abzudichtenden Fortsätzen (8, 8') wenigstens eine durchgehende Drücken nur mit geringen Überschußkräften gegen Radialbohrung (9, 9') aufweist. die Mantelinnenwandung gepreßt wird.

2. Dichtleisten nach Anspruch 1, dadurch Diese Aufgabe Urd gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel (α) der gelöst, daß die Dichtleiste wenigstens zwei prisrna-Fortsätze (8, 8') und der Nuten (10) 30 bis 60° 25 tische Fortsätze mit gewindeprofilähnlichem Querbeträgt, schnitt hat, und daß die Dichtleiste zwischen jeweils

3. Dichtleisten nach Anspruch 1 oder 2, zwei Fortsätzen wenigstens eine durchgehende dadurch gekennzeichnet, daß der Grund der Radialbohrung aufweist.

Nuten (10) und die Übergangsflächen zwischen Das hat den Vorteil, daß die nur eine geringe

den Fortsätzen (8, 8'; gerundet sind. 30 Krümmung aufweisende Gleitfläche der Dichtleiste,

4. Dichtleisten nach einem der Ansprüche 1 die sich der Krümmung der Mantellaufbahn des bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- Gehäuseinnenraums weitgehend anschmiegt, nur auf leiste (3, 3') aus metallischem Werkstoff, insbe- einem mit dem Umlauf des Kolbens veränderlichen sondere aus härtbarem Stahl, besteht. Teil ihrer Breite vom Hochdruck beaufschlagt wird,

5. Dichtleisten nach einem der Ansprüche 1 35 wodurch die die Dichtleiste an die Mantelinnenbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- wandung anpressenden Übr-schußkräfte gering leiste (3, 3') aus einem verschleiß- und reibungs- gehalten werden.

armen Kunststoff besteht. Darüber hinaus kann durch Mehrfachanordnung

6. Dichtleisten nach Anspruch 5, dadurch der prismatischen Fortsätze eine feinstufige Teilgekennzeichnet, daß der Kunststoff mit festig- 40 bcaufschlagung erreicht werden. Von Vorteil ist keitserhöhenden Faserstoffen wie Glas-, Kohle- noch die geringe Eigenmasse der Dichtleiste, so daß oder Asbestfasern gefüllt ist. die Auswirkungen der Fliehkraft vermindert werden.

7. Verfahren zur Herstellung von Dichtleisten Die erfindungsgemäße Dichtleiste eignet sich daher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch für hochtourige Maschinen.

gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (3, 3'), vor- 45 Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zugsweise induktiv oder durch Nitrieren, ober- sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
flächengehärtet ist. F i g. 1 eine Ansicht einer Kolbenecke eines ersten

Ausführungsbeispiels mit teilweise geschnittener Dichtleiste,

5° Fig. 2 eine Ansicht einer Kolbenecke mit einer

anderen Ausführungsform einer Dichtleiste.

Ein dreieckiger Kolben 1, von dem in Fig. 1

Die Erfindung betrifft Dichtleisten, angeordnet in nur eine seiner Ecken dargestellt ist, ist exzentrisch Leistennuten in den Ecken eines mehreckigen, vor- kreisend innerhalb eines Mantels angeordnet, der zugsweise dreieckigen, im Eingriff mit einer mehr- 55 eine zweibogige, von einer Epitrochoide bzw. d^ren bogigen Mantelinnenwandung einer Kreiskolben- Äquidistante erzeugten, zylindrische Mantelinnenmaschine befindlichen Kolbens, wobei die der wandung 2 begrenzt ist. An jeder Ecke des Kolbens 1 Mantelinnenwandung gegenüberliegende Leisten- ist eine Dichtleiste 3 angeordnet, die zwei benachkuppe der Dichtleiste kreiszylindrisch ausgebildet barte Arbeitsräume 4, 5 gegeneinander abdichtet, ist und tangential in die Kolbenflankenkontur über- ^6o Die der Mantelinnenwandung 2 zugewandte Außengeht, und wobei die Dichtleiste auf der dem Kolben fläche 6 der Dichtleiste 3 ist kreiszylindrisch gezugewandten Seite prismatische Fortsätze hat, von krümmt. Dabei ist der Krümmungsradius r so denen jeder in eine entsprechend geformte, parallel bestimmt, daß die Außenfläche 6 tangential in die zur Maschinenachse verlaufende Nut mit Spiel ein- Kolbenflankcnkontur7 des Kolbens 1 übergeht. Auf greift. 65 der dem Kolben 1 zugewandten Seite sind an der

Fine derartige Dichtleiste ist aus der österreichi- Dichtleiste zwei prismatische Fortsätze 8 ausgebildet, sehen Patentschrift 256 552 bekannt. Ihr Querschnitt ist in der Form ähnlich dem Profil

Die bekannten Dichtleisten werden an die Mantel- eines Gewindes ausgebildet. Die Fianken des Fort-