DE2200248B2

DE2200248B2 - Sealing device for a rotary piston machine

Info

Publication number: DE2200248B2
Application number: DE2200248A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1971-01-05
Filing date: 1972-01-04
Publication date: 1975-06-12
Also published as: FR2120480A5; GB1380050A; DE2200248A1; US3759638A

Description

22 OO22 OO

gehäuses einsetzbar ist, der zur Führung des Trägersegments beim Einsetzen in die Ausnehmung des Mantelgehäuses dient.housing can be used to guide the support segment when inserted into the recess of the jacket housing.

Eine Ausgestaltung des Gegenstandes gemäß Patentanspruchs 1 wird darin gesehen, daß das Träger- s segment über die Länge der Dichtleiste eine äußere teilzylindrische Stützfläche sowie einen in Längsrichtung verlaufenden Zylinderausschnitt und an dem einen Ende einen Aufnahmering für das eine seitliche Dichtungselement aufweist, wobei die Öffnung des Aufnahmeringes durch das Verschlußstück abgedeckt ist.An embodiment of the object according to claim 1 is seen in the fact that the carrier s segment over the length of the sealing strip an outer partially cylindrical support surface and one in the longitudinal direction extending cylinder section and at one end a receiving ring for the one side Has sealing element, the opening of the receiving ring covered by the closure piece is.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß beim Einsetzen des Trägersegments in die im Betrieb befindliche Maschine die unter elastischer Abstüizung in einem Längsschlitz des Trägersegments angeordnete Dichtleiste in ihrer achsfernsten Lage in dem Längsschlitz durch einen Scherstift aus einem bei Hitze schmelzbarem Material gehalten ist.Another advantageous embodiment consists in the fact that when the carrier segment is inserted into the operation machine located under elastic support Sealing strip arranged in a longitudinal slot of the support segment in its position furthest from the axis in the longitudinal slot is held in place by a shear pin made of a material which can be melted under heat.

In vorteilhafter Weise besteht der Scherstift aus Wachs und ist in eine Bohrung eingesetzt, deren Achse in der seitlichen Berührungsfläche der Dxhtleiste mit der entsprechenden Seitenfläche des Längsschlitzes des Trägersegments verläuft und die Länge des Scherstifts proportional zu dem auszuübenden Scherwiderstand ist.The shear pin is advantageously made of wax and is inserted into a bore, the axis of which in the lateral contact surface of the Dxht strip with the corresponding side surface of the longitudinal slot of the Support segment runs and the length of the shear pin proportional to the shear resistance to be exerted is.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Austausch der Dichtungseinrichtung während des Betriebes der Maschine möglich ist, wobei nur die beiden dem auszuwechselndem 3c Dichtelement benachbarten Kammern außer Betrieb kommen. Der Austausch von Dichtungsteilen während des Betriebes ist beispielsweise bei Schiffsmaschinen oder bei Rotationskolbenmaschinen in industriellen Betrieben von Bedeutung, bei denen ein ununterbrochen ner Betrieb zwingend erforderlich ist. Dabei weisen die seitlichen Dichtungselemente und die radialen Dichtleisten eine einfache Gestalt auf, so daß eine wirtschaftliche Herstellung aus gesintertem, porösem und selbstschmierendem Material möglich ist. Damit beim Auswechseln eine vorzeitige Berührung zwischen der radialen Dichtleiste, den Führungen und dem Kolben eine Beschädigung der Berührungsflächen vermieden wird, wird die Dichtleiste in vorteilhafter Weise in ihrer achsfersten Lage im Längsschlitz des Trägersegments durch einen bei Hitze schmelzbaren Scherstift zurückgehalten. The advantages achieved by the invention are in particular that the sealing device can be replaced while the machine is in operation is, only the two chambers adjacent to the 3c sealing element to be replaced are out of order come. The replacement of sealing parts during operation is, for example, in ship engines or in the case of rotary piston machines in industrial plants where there is an uninterrupted operation operation is absolutely necessary. The lateral sealing elements and the radial sealing strips a simple shape, so that an economical production from sintered, porous and self-lubricating Material is possible. So that when changing a premature contact between the radial The sealing strip, the guides and the piston, damage to the contact surfaces is avoided, the sealing strip is advantageously in its most axially remote position in the longitudinal slot of the support segment retained by a heat fusible shear pin.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungseinrichlung bietet außerdem den Vorteil, daß der Neigungswinkel der Dichtleiste während des Betriebes der Maschine in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie Leistung, Leckverhältnis. Wirkungsgrad usw. eingestellt werden kann, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Die richtige Einstellung des Neigungswinkels der radialen Dichtleisten ist auch wichtig, um vibrierende Bewegungen an der Kolbenfläche zu vermeiden. The sealing device designed according to the invention also offers the advantage that the angle of inclination of the sealing strip during operation of the machine depending on various parameters such as performance, leakage ratio. Efficiency etc. can be adjusted for best results. Correct setting of the angle of inclination the radial sealing strips is also important to avoid vibrating movements on the piston surface.

Aus der DT-PS 1 301 327 ist zwar eine Rotationskolbenmaschine bekannt, bei der die Wirksamkeit der Abdichtung zwischen Gehäuse und rotierendem KoI-ben dadurch verbessert werden soll, daß der Dichtleistenträger über ein Gestänge mit der Maschinenwelle derart in Wirkverbindung steht, daß die Mittellinien der Dichtleistenträger beim Umlauf des Kolbens sich ständig in einem Punkt schneiden, der im Bereich ⁽ⁱ5 der verlängerten Eingriffslinie des Führungsgetriebes liegt. Die Dichtleisten der bekannten Maschine sind jedoch während des Betriebes weder auswechselbar, noch ein- und feststellbar.From DT-PS 1 301 327 a rotary piston machine is known in which the effectiveness of the seal between the housing and the rotating piston is to be improved in that the sealing strip carrier is operatively connected to the machine shaft via a linkage in such a way that the center lines of the Sealing strip carriers constantly intersect at a point as the piston rotates, which is in the area ⁽ⁱ 5 of the extended line of action of the guide gear.

Grundsätzlich betrifft die Erfindung eine /u einer zusammenhängenden Montageeinheit verbundene Diehiungseinrichtung, die als Ganzes während des Betriebes der Maschine in die entsprechende Bohrung im Mantelgehäuse einsetzbar und deren Dichtleiste gegenüber dem Drehkolben winkeleinstellbar ist.In principle, the invention relates to a coherent one Assembly unit connected Diehiungseinrichtung that as a whole during operation the machine can be inserted into the corresponding hole in the casing and its sealing strip opposite the rotary piston is angle adjustable.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Dichtungseinrichtung nach der Erfindung unter bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigtIn the following an embodiment of the sealing device according to the invention is referred to described on the drawing. It shows

F i g. 1 einen axialen Schnitt entlang der Linie 1-1 der F i g. 3 durch eine in der Rotationskolbenmaschine angeordnete Dichtungseinrichtung,F i g. 1 is an axial section along the line 1-1 of FIG F i g. 3 by a sealing device arranged in the rotary piston machine,

F i g. 2 die Dichtungseinrichtung nach F i g. 1 in Siirnansicht mit der Vorrichtung für die Winkeleinstellung der Dichtleiste,F i g. 2 the sealing device according to FIG. 1 in Siirnansicht with the device for the angle adjustment the sealing strip,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-111 der F i g. 1 bei zum Betrieb fertig eingesetzter Dichtleiste undF i g. 3 shows a section along line 111-111 in FIG. 1 with the sealing strip already inserted for operation and

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie lll-III der F i g. 1 beim Einsetzen der Dichtleiste während des Betriebes der Maschine.F i g. 4 shows a section along the line III-III in FIG. 1 when inserting the sealing strip while the machine is in operation.

Gemäß F i g. 1 weist die Dichtungseinrichtung nach der Erfindung ein Trägersegmei)! 1 auf, das in einer Ausnehmung des Mantelgehäuses 2 angeordnet ist, in dem der Kolben 3 eine Rotationsbewegung ausführt. In einer axialen Nut des Trägersegments 1 ist eine radiale Dichtleiste 4 angeordnet, die sich auf Druckfedern 5 abstützt. \ußerdem ist an dem einen Ende des Trägersegments 1 ein Aufnahmering für ein seitliches Dichtungselement 6 vorgesehen, das unter der Wirkung von Druckfedern 7 steht und das durch ein Verschlußstück 8 im Aufnahmering abgedeckt ist. Die radiale Dichtleiste 4 wird während der Montage von einer an das Trägersegment 1 in axialer Richtung angeschraubten Platte 9 gehalten. Für den Montage-Vorgang ist ferner eine doppelte schwalbenschwanzförmige Längsnut 16 vorgesehen, in die ein Führungskeil 17 eingesetzt werden kann (F 1 g. 4). According to FIG. 1, the sealing device according to the invention has a carrier segment)! 1 on that in a Recess of the jacket housing 2 is arranged, in which the piston 3 executes a rotational movement. In A radial sealing strip 4, which rests on compression springs 5, is arranged in an axial groove of the support segment 1 supports. In addition, at one end of the support segment 1 there is a receiving ring for a lateral Sealing element 6 is provided, which is under the action of compression springs 7 and through a Closure piece 8 is covered in the receiving ring. The radial sealing strip 4 is during the assembly of a plate 9 screwed to the support segment 1 in the axial direction. For the assembly process a double dovetail-shaped longitudinal groove 16 is also provided, into which a guide wedge 17 can be inserted (F 1 g. 4).

Die Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der radialen Dichtleiste 4 weist ein Verbindungsstück 10 auf, das mit dem Trägersegment 1 über eine Sicherheitsmutter 1 i und durch einen in die Längsnut 16 eingreifenden Nocken 13 verbunden ist. Die Sicherheitsmutter 11 ist auf einen zentrischen Gewindezapfen 12 des Verschlußstücks 8 aufgeschraubt. An dem Verbindungsstück 10 sind außerdem eine drehbare Führungsmutter 14 und eine Feststellschraube 15 angeordnet, die durch einen kreisbogenförmigen Schlitz 15i des Verbindungsstückes 10 hindurch in einen Verschluß- und Hallering 18 eingeschraubt ist und die ermöglicht, daß das Trägersegment 1 nach dem Einstellen des richtigen Neigungswinkels der Dichtleiste 4 fest gestellt ist. Zur Einstellung dieses Neigungswinkels ist eine mittels eines Rändelkopfes 28 drehbare Stellschraube 25 in einer Lochschraube 29 frei drehbar angeordnet, die ähnlich wie die Führungsmutter 14 in dem Verbindungsstück 10 frei drehbar an dem Verschluß- und Haltering 18 angebracht ist.The device for setting the angle of inclination of the radial sealing strip 4 has a Connector 10, which is connected to the support segment 1 via a safety nut 1 i and through a into the Longitudinal groove 16 engaging cam 13 is connected. The safety nut 11 is on a centric The threaded pin 12 of the locking piece 8 is screwed on. On the connector 10 are also a rotatable guide nut 14 and a locking screw 15 arranged by a circular arc-shaped The slot 15i of the connecting piece 10 is screwed through into a closure and Hall ring 18 and which enables the carrier segment 1 after setting the correct angle of inclination the sealing strip 4 is established. To set this angle of inclination, a knurled head 28 is used rotatable adjusting screw 25 arranged freely rotatably in a perforated screw 29, which, similar to the guide nut 14 in the connecting piece 10, can rotate freely the locking and retaining ring 18 is attached.

Diese Ausbildung bietet den Vorteil, daß eine selbständige, einheitliche Ein- und Feststellvorrichtung einfacher und gedrungener Gestalt gebildet ist, die außer einigen Gewindebohrungen für die ßefcstigungs- !'•hruubcn 20 keine besondere Bearbeitung des Manielgchüuses bzw. des Seitenteils 19 erfordert. Das gesamte Trägersegment 1 wird in der Ausnehmung des Mantelgehäuscs durch den Verschluß- und Haltering 18 gehalten, der durch die Belestigungsschrauben 20 an dem einen Seitenteil !9 befestigt ist. An dem anderenThis design offers the advantage that an independent, uniform setting and locking device is simpler and compact shape, which apart from a few threaded holes for the fastening ! '• hruubcn 20 no special treatment of the manual or the side part 19 requires. The entire carrier segment 1 is in the recess of the jacket housing held by the locking and retaining ring 18, which is held by the mounting screws 20 on the a side part! 9 is attached. On the other

Seitenteil 21 ist ebenfalls mittels Schrauben 20 ein Dekkcl 22 befestigt, der ein seitliches Dichtungselement 23 über die Druckfedern 24 in seiner Lage hält. Insgesamt ist somit die Dichtung beim Betrieb der Maschine durch die seitlichen Dichtungselcmeme 6 und 23 in axialer Richtung und durch die radiale Dichtleiste 4 in radialer Richtung gewährleistet, wobei der Dichtungsdruck durch die Druckfedern 5, 7 und 24 erzeugt wird. Side part 21 is also a cover by means of screws 20 22 attached, which holds a lateral sealing element 23 via the compression springs 24 in its position. All in all is thus the seal when the machine is operated by the side sealing elements 6 and 23 in axial direction and ensured by the radial sealing strip 4 in the radial direction, the sealing pressure being generated by the compression springs 5, 7 and 24.

Zum Auswechseln abgenutzter Dichtungen braucht für das seitliche Dichtungselement 23 nur der Deckel 22 abgenommen zu werden, während zum Auswechseln des Dichtungseiements 6 und der radialen Dichtleiste 4, die gemeinsam an dem Trägersegment 1 angeordnet sind, die ganze Dichtungseinrichtung gegen eine andere, mit neuen Dichtungselementen ausgetauscht werden kann.To replace worn seals, only the cover is required for the lateral sealing element 23 22 to be removed while replacing the sealing element 6 and the radial sealing strip 4, which are arranged together on the carrier segment 1, the entire sealing device against another that can be exchanged with new sealing elements.

Für diesen Austausch wird der Rändelkopf 28 von der Stellschraube 25 abgenommen und diese aus der Lochschraube 29 herausgenommen. Sodann kann nach dem Zurückschrauben der Muttern 11 und 15 das Verbindungsstück 10 gelöst werden. Das Abnehmen des Verschluß- und Halteringes 18 ermöglicht dann das Wegnehmen der gesamten Dichtungseinrichtung, die an dem Gewindezapfen 12 angefaßt werden kann.For this exchange, the knurled head 28 is removed from the adjusting screw 25 and this from the Hole screw 29 removed. Then after screwing back the nuts 11 and 15, the connecting piece 10 can be solved. The removal of the locking and retaining ring 18 then enables that Removal of the entire sealing device that can be grasped on the threaded pin 12.

Zum Einsetzen der Austausch-Dichtungseinrichtung mit neuen Dichtclementen wird zunächst der Führungskeil 17 in die entsprechende Längsnut 16 der Ausnehmung im Mantelgehäuse eingeführt. Die Dichtleiste 4 wird dabei gemäß F i g. 4 vorläufig in ihrer Lagernut durch einen Scherstift 26 aus durch Warme schmelzbarem Material, z. B. Wachs, das keine störenden Rückstände entwickelt, innerhalb der strichpunktierten Linie 27 gehalten, die den von dem Rotationskolben 3 bestrichenen Raum begrenzt. Sodann wird das Trägersegment 1 mit seiner entsprechenden Nut auf den Führungskeil 17 aufgezogen und in die Ausnehmung des Mantclgehäuscs eingeführt. Der Führungskeil 17, der von dem Seitenteil 19 freigelassen bleibt, wird alsdann herausgenommen, worauf der Verschluß- und Haltering 18 und die Betätigungsglieder für Winkelcin- und -feststellvorrichtung wieder angebracht werden. Sobald eine genügende F.rwiirmiing eingetreten und der Schcrstift 26 weggescliniolzen ist, kommt die Dichtleiste 4 mit der Mantelfläche des Kolbens 3 in Berührung, worauf der Neigungswinkel der Dichtleiste mittels der FJn- und Feststellvorrichtung erneut eingestellt werden kann.To insert the replacement sealing device with new sealing elements, the Guide wedge 17 inserted into the corresponding longitudinal groove 16 of the recess in the casing. The sealing strip 4 is according to FIG. 4 provisionally in its bearing groove by a shear pin 26 from heat fusible material, e.g. B. Wax that does not develop any troublesome residues within the dash-dotted line Line 27 held, which delimits the space swept by the rotary piston 3. Then the carrier segment 1 with its corresponding groove is drawn onto the guide wedge 17 and introduced into the recess of the jacket housing. The guide wedge 17 left free from the side part 19 remains, is then removed, whereupon the locking and retaining ring 18 and the actuators can be reattached for angular cinch and locking device. As soon as there is sufficient rotation entered and the scribe 26 clinched away is, the sealing strip 4 comes into contact with the lateral surface of the piston 3, whereupon the angle of inclination the sealing strip can be adjusted again using the locking and locking device.

Ein rasches Auswechseln der Dichtungseinrichtung kann auch bei stillstehender Maschine erfolgen, indem die Befestigungsschrauben 20 abgeschraubt, die Einrichtung weggenommen und durch eine neue ersetzt wird, die mit einem Verschluß- und Haltering 18 und der Einstellvorrichtung für den Neigungswinkel der Dichtleiste 4 versehen ist. In diesem Falle sind die vorher erläuterten einzelnen Vorgänge nicht notwendig.The sealing device can also be changed quickly when the machine is at a standstill by unscrewed the fastening screws 20, removed the device and replaced with a new one is provided with a locking and retaining ring 18 and the adjustment device for the angle of inclination Sealing strip 4 is provided. In this case, the individual processes explained above are not necessary.

jo Die Maschine muß aber, wenn auch nur für kurze Zeit, angehalten werden. Damit das Trägersegment 1 zum Einstellen des Neigungswinkels der Dichtleiste 4 verschwenkt werden kann, sind die Dichtungsclcmcr-tc 6 und 23. deren Durchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des Trägersegments 1 ist und die mit diesem in den gleichen Bohrungen der Seitenteile 19 und 21 angeordnet sind, durch seitliche Halteleisten 30, die in die Dichtungsclemente und in die Seitenteile eingreifen, gegen Drehung gesichert (F i g. 3 und 4). Die Dichtungselemente sind mit einem konzentrischen Krcisbogenausschnitt 31 versehen, der ihren Eingriff in den Ansatz 32 des Trägersegments 1 ermöglicht, der die Verbindung zwischen dem an dem einen Ende des Trä^ersegmcnts 1 enthaltenen Aufnahmering und dem längsverlaufcnden Teilzylinderabschnitt bildet, der die radiale Dichtleiste 4 trägt.jo The machine must, if only for a short time, be stopped. So that the carrier segment 1 is pivoted to adjust the angle of inclination of the sealing strip 4 are the sealing clcmcr-tc 6 and 23. whose diameter is approximately equal to the outer diameter of the support segment 1 and the are arranged with this in the same bores of the side parts 19 and 21, by lateral retaining strips 30, which engage in the sealing elements and in the side parts, secured against rotation (FIGS. 3 and 4). the Sealing elements are provided with a concentric Krcisbogenausschnitt 31, which their engagement in the approach 32 of the support segment 1 allows the connection between the at one end of the Trä ^ ersegmcnts 1 contained receiving ring and the longitudinal part of the cylinder section forms the radial sealing strip 4 carries.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

22 OO claims:

1. Sealing device for a rotary piston machine with a rotating piston within a bounded on both sides by side parts Housing jacket, which has radially movable, spring-loaded sealing strips, which are parallel to the machine axis rotatably mounted carrier segments are added, which with their axial ends protrude into the holes located in the side parts, which are closed by locking pieces are and each have a sealing element elastically supported on the closure piece in sealing contact on the support segment and on the piston, characterized in that each one Carrier segment (1) with a sealing strip (4), a closure piece (8) and a sealing element (6) are connected to a coherent assembly unit, which can be rotated as a whole in the jacket housing (2) is stored that to adjust the angle of inclination of the sealing strip (4) one in a adjustable screw (29) of the locking and retaining ring (18) longitudinally movable adjusting screw (25) with a knurled head (28) is provided, which via a likewise adjustable guide nut (14) and a Connecting piece (10) for pivoting the support segment (1) is used, and that the cylindrical Recess in the jacket housing (2) and one side part (19) with a dovetail-shaped one Longitudinal groove (16) are provided, which has a similar groove in the support segment (1) in its central position corresponds, with a corresponding in cross section of the dovetail groove thus formed Guide wedge (17) can be inserted into the longitudinal groove (16) of the jacket housing (2), which is used to guide the Support segment (1) when inserted into the recess of the jacket housing (2) is used.

2. Sealing device according to claim 1, characterized in that the carrier segment (1) Over the length of the sealing strip (4) an outer part-cylindrical support surface and one in the longitudinal direction running cylinder section and at one end an acceptance ring for one has lateral sealing element (6), the opening of the receiving ring through the closure piece (8) is covered.

3. Sealing device according to one of the preceding. Claims, characterized in that when inserting the carrier segment (1) into the machine in operation, the under elastic Support in a longitudinal slot of the carrier segment (1) arranged sealing strip (4) in their furthest from the axis in the longitudinal slot by a shear pin (26) made of a heat fusible Material is held.

4. Sealing device according to claim 3, characterized in that the shear pin (26) from There is wax and is inserted into a hole, the axis of which is in the lateral contact surface of the The sealing strip (4) runs with the corresponding side surface of the longitudinal slot of the support segment (1), and the length of the shear pin (26) is proportional to the shear resistance to be applied.

The invention relates to a sealing device for .a rotary piston machine with a rotating piston within a berry end on both sides of side parts Housing jacket, which has radially movable, leather-coated sealing strips, d.c in parallel to the machine axis rotatably mounted carrier segments are added, which with their ax.ajen ends, n, " holes in the side parts h.ne.nrag.n. die'by closure pieces are closed and each a sealing element which is elastically supported on the closure piece in sealing contact with the carrier segment and pick up on the piston.

Such sealing devices for rotary machines are known from US Pat. No. 3,369,739. The radial densest and most of the Closing piece elastically supporting D.chtelemente graze without the machine being taken apart must be mounted independently of each other in such a way that first the radial sealing strip and then the side sealing elements with their corresponding springs are used. Then that will Closing piece put on. This procedure makes it quick and, above all, the replacement of a part impossible while the machine is running.

In the case of the rotary piston machine according to DT-OS 1 526 395, the sealing strips are guided in the corners the inner surface of the housing special inserts are arranged to prevent rotation and displacement are secured. The ends of the inserts are fully cylindrical for connection to the face seals Cross-section guided a piece into the side walls of the housing. The stakes can can be removed through a hole in the housing without dismantling the machine: the Uses during operation and an adjustment of the sealing device with respect to the piston is but not possible.

This also applies to the sealing device of the rotary piston machine according to FR-PS 1 274 bbb. Here the radial sealing strip is inserted into a slot in the housing. This makes the sealing angle the Sealing strip cannot be changed.

The invention is therefore based on the object, in a rotary piston machine, of the type mentioned at the beginning Kind of the sealing device in such a way that an exchange of the sealing device is possible Operation of the machine is possible, with a pivoting device and an adjusting device to ensure optimal setting of the sealing device with respect to the piston.

This object is achieved according to the invention in that in each case a carrier segment with a sealing strip, a closure piece and a sealing element to form a coherent assembly unit are connected, which is rotatably mounted as a whole in the casing that for adjusting the angle of inclination the sealing strip a longitudinally movable in an adjustable hole screw of the locking and retaining ring Adjustment screw with a knurled head is provided, which has an adjustable guide nut and a Connecting piece is used for pivoting the support segment, and that the cylindrical recess in the casing and one side part are provided with a dovetail-shaped longitudinal groove, which corresponds to such a groove of the carrier segment in its central position, with one in cross section of the so form double dovetail groove with corresponding guide key! into the longitudinal groove of the jacket