DE2152629A1 - Dichtungsglied fuer den Rotor einer Drehmaschine - Google Patents
Dichtungsglied fuer den Rotor einer DrehmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/005—Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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Description
r-ATENTANWÄLii.·
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2152629
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
telefon: 395314 2000 HAMBURG 50,20.Oktober 1971
W. 24 978/71 8/Ja
Nippon Piston Hing Co., Ltd. Tokio (Japan)
Dichtungsglied für den Rotor einer Drehmas chine.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungsglied, das zwischen dem Rotor und dem Mittelteil des Gehäuses einer
Drehmaschine, insbesondere einer Drehkolbenmaschine, Verwendung
findet.
Es ist ein Dichtungsglied bekannt, das auf dem Scheitel des Rotors angeordnet ist, um eine Mediumdichtheit zu
gewährleisten, während der Rotor sich in dem mittleren Gehäuseteil
von mehrfachkreisförmiger Konfiguration dreht, wobei das Dichtungsglied mit der Innenfläche des mittleren
Gehäuseteils in Berührung steht. Um die Mediumdichtheit des Dichtungsgliedes in zufriedenstellendem Ausmaß zu gewährleisten,
sind Vorkehrungen getroffen, um daa Dichtungsglied an die Innenfläche des mittleren Gehäuseteila kräftig anzudrücken,
und zwar nicht nur mittel einer Anzahl von
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ledern, die zwischen der Rückseite des Dichtungsgliedes und dem Scheitel des Rotors angeordnet sind, sondern auch
mittels Zentrifugalkraft, die von der Masse des Dichtungsgliedes hervorgerufen wird, mittels G-asdrucks, der von dem
.Arbeitsmedium erzeugt wird, od0dgl0.
Es wurde jedoch gefunden, daß wegen der für das Dichtungsglied erforderlichen übermäßigen Andrückkraft der Verschleiß
des Dichtungsgliedes und der Innenfläche des mittleren Gehäuseteils übermäßig groß ist und weiterhin die Neigung
zu einer unregelmäßigen Abnutzung der Innenfläche des
mittleren Gehäuseteils besteht. Obwohl verschiedene Gründe für diese unregelmäßige Abnutzung maßgebend sind, ist der
hauptsächlichste Grund die Masse des Dichtungsgliedes 0
Insbesondere wird die Reibungskraft, welche die Folge der durch die Drehung des Rotors hervorgerufenen Zentrifugalkraft
ist und welche zwischen dem Dichtungsglied und der Innenfläche des mittleren Gehäuseteils auftritt, im Verhältnis
der Vergrößerung der Masse des Dichtungsgliedes erhöht. Demgemäß muß die Masse des Dichtungsgliedes so klein wie
möglich sein, und weiterhin sollen die Verschleißfestigkeit,
die Hitzebeständigkeit und die mechanische Festigkeit des Dichtungsgliedes hoch sein, und ZwSf8Se1S Umstandes, daß das
Dichtungsglied auf der Innenfläche des mittleren Gehäuseteils unter starker Andrückung gleitet. Wenn ein aus einer kohlenstoffhaltigen
Legierung hergestelltes Dichtungsglied betrachtet wird, wie es weitgehend verw-endet wird, dann ist aus
den oben beschriebenen Gründen erkennbar, daß ein Dichtungsglied dieser Art weder eine ausreichende mechanische Festigkeit
noch eine ausreichende Hitzebeständigkeit aufweist, und es ist bisher auch kein Dichtungsglied gefunden worden,
welches allen vorgenannten Anforderungen entspricht,,
Daher besteht ein Hauptzweck der Erfindung darin, ein Dichtungsglied zu schaffen, welches sämtliche obengenannten
Forderungen erfüllt.
Dieser und weitere Zwecke der Erfindung können durch
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eine verbesserte Ausbildung des Dichtungsgliedes erreicht
werden, welches einen Hautkörper aufweist, der aus einem Material hergestellt ist, welches aus der Gruppe ausgewählt
ist, die Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium und Magniesiumlegierungen umfaßt, wobei wenigstens eine Gleitfläche
des Hauptkörpers des Dichtungsgliedes anodisiert ist, um eine oxidierte Schicht von mehr als 10 Mikron Dikke
zu erhalten, und die anodisierte Schicht entweder direkt mit einem hitzebeständigen synthetischen Harz imprägniert
oder mit Nuten versehen ist, die mit dem synthetischen Harz ausgefüllt sind0
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert» "
Figo 1 ist eine Schnittansicht einer Drehkolbenmaschine,
die mit einem Dichtungsglied gemäß der Erfindung versehen iste
Fig* 2 ist eine schaubildliche Ansicht eines Dichtungsgliedes gemäß einer Ausführung3form der Erfindung»
Figo 3 ist eine Längsschnittansicht des Dichtungsgliedea
gemäß Fig. 2«
Fig0 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Längsschnittansieht
einer weiteren Ausführungsform eines Dichtungsgliedes gemäß der Erfindung»
Fig« 5 ist eine Draufsicht eines Dichtungsgliedes gemäß
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Λ Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht eines Dichtungsgliedes
gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung.
Die in FIg0 1 im Schmitt dargestellte Drehmaschine umfaßt
einen mittleren Gehäuseteil 1 mit einer Innenfläche von mehrfachkreisförmiger Konfiguration, seitliche Gehäuseteile
2, einen sich in dem mitteren Gehäuseteil 1 exzentrisch drehenden Rotor 3t in dessen Scheitel eine der Innenfläche
des mittleren Gehäuseteils 1 benachbarte Nut 4 ausgebildet ist, ein Dichtungsglied 5, das in die Nut 4
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eingesetzt ist und sich in der Nut frei bewegen kann, und
eine Anzahl von auf der Rückseite des Dichtungsgliedes 5 angeordneten Federn 6, welche die Gleitfläche 5a des Dichtungsgliedes
5 an die Innenfläche 1' des mittleren Gehäuseteils
1 andrücken.
Das Dichtungsglied 5» dessen Ausbildung aus Figo 2 und
3 ersichtlich ist, ist aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Magnesium oder einer Magnesiumlegierung hergestellt,
so daß die Masse des Dichtungsgliedes trotz seiner hohen mechanischen Festigkeit beträchtlich herabgesetzt ist„ Ein
aus einem solchen Material bestehendes Dichtungsglied hat jedoch den Nachteil einer mäßigen Verschleißfestigkeit, und
um diesen Nachteil zu beheben, ist auf der leicht abgenutzbaren Gleitfläche 5a des Dichtungsgliedes 5 und avoh auf
seinen Endflächen 5b eine oxidierte Schicht 7 durch anodische Behandlung gebildet» Die Dicke der oxidierten Schicht
7 wird so gewählt, daß sie mehr als 10 Mikron betragto
tlm der oxidierten Schicht 7 ferner eine Verschleißfestigkeit
und eine Selbstschmiereigenschaft zu verleihen, ist diese Schicht mit einem hitzebeständigen Harz 8, wie zeB.
einem Fluorharz oder einem Silikonharz, imprägniert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 4 wiedergegeben ist, sind die Gleitfläche 5a des Dichtungsgliedes 5 und seine Endflächen 5b mit einer Anzahl von Nuten
9 versehen, die mit einem verschleißfesten Material 10,
wie Eisennitrid oder Wolfram, ausgefüllt sind,, In diesem
Fall können die Gestalt, die Orientierung und die Anzahl der Nuten 9 in Anpassung an die Art und die Arbeitsweise
der Drehmaschine gewählt werden» Beispielsweise können, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist, in das Dichtungsglied
längs seiner Länge gerade Nuten 9' eingeschnitten werden,
die mit einem verschleißfesten Material 10', das dem Material
10 der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ähnlich ist, ausgefüllt
werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsforra, die in Fig. 6
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wiedergegeben ist, können zunächst die Gleitfläche 5a und die Endflächen 5b des Dichtungsgliedes 5 mit einer mehr
als 10 Mikron dicken oxidierten Schicht 71 versehen werden,
die mit einem hitzebeständigen synthetischen Harz 8' imprägniert wird, und dann kann wenigstens in der Gleitfläche
5a des Dichtungsgliedes eine Anzahl von Nuten 911
ausgebildet werden, die mit einem verschleißfesten Material
-10", das dem bei den Ausführungsformen gemäß Figo 4 und 5 verwendeten ähnlich ist, gefüllt werden. Bei dieser Ausführungsform
kann zufolge der sich vervielfachenden Wirkung.en der oxidierten Schicht 7', des hitzebeständigen synthetischen
Harzes 8' und des verschleißfesten Materials 10" eine höhere Verschleißfestigkeit des Dichtungsgliedes erhalten
werden»
Wie bereits oben erwähnt, ist die Masse des Dichtungsgliedes gemäß der Erfindung sehr klein, da es aus Aluminium,
einer Aluminiumlegierung, Magnesium oder einer Magnesiumlegierung hergestellt ist, während seine mechanische Festigkeit
sehr hoch ist. Ferner ist auf der leicht abnutzbaren Gleitfläche und den Endflächen des Dichtungsgliedes durch
anodische Behandlung eine oxidierte Schicht gebildet, die danach mit einem hitzebeständigen Harz imprägniert wird.
Dadurch ist gewährleistet, daß das sich ergebende Dichtungsglied eine hohe Verschleißfestigkeit, eine Selbstschmiereigenschaft und eine anfängliche Anpaßfähigkeit besitzt»
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Claims (3)
1. Dichtungsglied für den Rotor einer Drehmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper des Dichtungsgliedes (5) aus einem Leichtmetall hergestellt ist, welches
aus der Gruppe ausgewählt ist, die Aluminium, Aluminiumlegierung en, Magnesium und Magnesiumlegierungen umfaßt, daß
wenigstens auf der Gleitfläche(5a) des Hauptkörpers des Dichtungsgliedes eine oxidierte Schicht (7) von mehr als
10 Mikron Dicke durch anodische Behandlung gebildet ist und daß die -oxidierte Schicht (7) mit einem hitzebeständigen
Harz (8) imprägnie rt ist.
2. Dichtungsglied für den Rotor einer Drehmaschine, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hauptkörper des Dichtungsglxedes
(5) aus einem Leichtmetall hergestellt ist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die Aluminium, Aluminiumlegierungen,
Magnesium und Magnesiumlegierungen umfaßt, daß wenigstens in der Gleitfläche (5a) des Hauptkörpers des Dichtungsgliedes eine Anzahl von Nuten (9) ausgebildet ist und daß
die Nuten (9) mit einem verschleißfesten Material (10) ausgefüllt
sind»
3. Dichtungsglied für den Rotor einer Drehmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper des Dichtungsgliedes (5) aus einem Leichtmetall hergestellt ist, w elches
aus der Gruppe ausgewählt ist, die Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium und Magnesiumlegierungen umfaßt, daß
wenigstens auf der Gleitfläche (5a) des Hauptkörpers des Dichtungsgliedes eine oxidierte Schicht (71) von mehr als
10 Mikron, Dicke durch anodische Behandlung gebildet ist, daß die oxidierte Schicht (71) mit einem hitzebeständigen
Harz(8') imprägniert ist, daß wenigstens in der Gleitfläche des Hauptkörpers des Dichtungsgliedes eine Anzahl von Nuten
(9") ausgebildet ist und daß die Nuten (9") mit einem verschleißfesten Material (10")ausgefüllt sind.
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1971
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Also Published As
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